主要完成人：  崔忠健 陈立志 柴荣峰 孙光复耿学谦

主要完成单位：秦皇岛港务集团有限公司

成果简介：

该项目涉及一种用于翻卸列车的设备，具体说是涉及用于翻卸3节列车的铰接拉杆式整体平台三车翻车机技术。

铰接拉杆式整体平台三车翻车机是单梁和端环铰接式（既主梁和端环铰接式），该结构的原理是整个翻车机的转子由两个支撑在支撑轮上的端环支撑。平台主梁由铰点铰接在端环上，列车在主梁上行走并固定，其它固定列车的机构如靠车板、压车梁等均附在U型梁上，U型梁和主梁焊接在一起并有圆弧过渡。在实际使用中，由于主梁跨距过大（24米），车辆载荷重，部分区域局部应力过高，致使主梁中部频繁开裂，严重时主梁已近断裂，虽进行过加大圆弧角、加补强板等诸多改造，效果均不理想。为此，对该翻车机进行了彻底的技术改造。改造的目的在于提供一个应力水平低、整体重量变化不大的转子钢结构，通过钢结构力学原理上的改变，使主梁平台上的应力水平降低到许用范围以内，从而保证转子钢结构的使用寿命和使用安全。该项目的主要技术要点及改造后达到的性能指标如下：

第一、用不同的软件对翻车机的受力状况进行了精确的模拟计算，结果表明，在U型梁和平台大梁的联接的上下左右圆弧存在着多处应力集中现象。

第二、将圆弧转角处进行了改造，首先将上下两连接圆弧之间U型梁和平台大梁的直角连接处改为内部仍是直角连接，而外部在离开直角边较远处进行圆弧连接处理，圆弧的两端分别和U型梁的腹板和平台大梁的腹板相切，另外在上下高度方向有两个水平的筋板将直角边和圆弧面连接起来，形成一个强有力的整体效果。最后将上下R100的圆弧角改为和上述连接圆弧弧度一样既R600效果。通过采用以上技术措施，使整个U型梁的腹板和平台大梁连接处形成了一个连接圆弧很大，且相对翻车机整体来说刚度强度都很大的一种封闭型结构，使该处应力有较明显的下降，由198Mpa降到154.8Mpa，达到了较明显的效果。

第三、把静载荷控制在80Mpa后，加封闭大圆弧连接转角后仍和安全应力有1倍的差距，将翻车机端环之间的每侧U型梁通过两层拉杆连接起来，上层位于列车顶部高度位置，下层位于平台大梁高度方向中部位置。这样，实现了当每个U型梁受力较大时，其它受力较小的U型梁参与受力较大U型梁的受力，另外，加拉杆后使整个翻车机钢结构形成了类似珩架的大模量结构，从而将聚集在翻车机几何中心附近的高应力分散到翻车机边缘的拉杆上。

第四、确定拉杆的连接方法是用一段两端带法兰的拉杆贯通U型梁，这段拉杆和U型梁两端腹板焊接，两个U型梁中间的这段拉杆必须和U型梁两端带法兰的拉杆以预紧的状态连接，采用自行设计的套装式法兰，法兰的一侧和拉杆连接，另一侧插在U型梁焊接的短拉杆的外侧，两端的法兰中间加少许垫片（为以后翻车机变形调整完成后重新调整使用）后用螺栓把紧，最后完成套装法兰一侧和拉杆焊接完成，通过改造效果明显。

第五、U型梁外侧到端环之间的平台梁部位钢板加厚，翼板改为δ32mm，使应力下降到了期望值以下，达到了预期目标。

第六、当U型梁用拉杆连接后，U型梁由单纯的受压梁和靠车板作用力变为还要接受翻车机整体弯扭作用力，另外还要抵抗拉杆连接部位的局部应力，为此采取了加大U型梁截面尺寸，主梁平台U型梁钢板加厚，盖板由δ26mm增大为δ28mm，腹板由δ20mm增大为δ28mm。将原来只起局部承受外力（主要指承受压车力和靠车力）作用的U型梁通过拉杆连接以后，大大增强了主梁的抗弯曲能力，使主梁断面由原来的单纯箱型结构变成了箱型和四个拉杆断面共同承力的组合结构。由于拉杆断面距组合结构中心线很远，因此，拉杆承力效果极佳。

第七、改变夹轮器的原理，新夹轮器原理为水平平行四连杆机构，采用一个独立的油缸提供动力加紧力，油缸是浮动的，可以摆动，当钳口单侧加紧时，另一侧自动跟上，自动调整钳口与车轮的中心，确保其重和。克服了不能自动与车轮中心对中的问题。结构简单、铰点少、维修方便；夹轮器为浅基坑，深度只有420mm，提供了足够的维修空间；油缸数量减少一半，相应的管路数量减少，降低日常维修量，且液压油的压力由210MPA降低为120MPA，延长了管路的使用寿命，减少了停机时间。

    该项目具有将上下两连接圆弧之间U型梁和平台大梁的直角连接处改为内部仍是直角连接，而外部在离开直角边较远处进行圆弧连接处理,圆弧的两端分别和U型梁的腹板和平台大梁的腹板相切，在上下高度方向有两个水平的筋板将直角边和圆弧面连接起来；将翻车机端环之间的每侧U型梁通过两层拉杆连接起来；新夹轮器原理为水平平行四连杆机构等特点，在国内、外未见报道，以上技术特点具有新颖性、创造性，能够满足港口高效、安全、可靠翻卸列车的需要，并取得了很好的经济效益和社会效益，可应用于矿山、电厂、码头等散料运输系统中。