客运缆车车厢底盘结构原理与维护

摘　要：我们通常将客运缆车车厢厢体下方的各种部件总称为缆车车厢底盘，主要包括车轮及与厢体的连接支撑装置、钢丝绳联接装置和各种检测与安全附件。车厢底盘的维护难度较大，主要是因为：一是底盘各部件暴露在空气中，工作环境恶劣；二是在缆车运行中，荷载、线路位置和速度不断变化，受力部件工况复杂；三是异常工况往往是在缆车运行中才出现，不便于观察。因此，对缆车底盘的结构和工作原理进行全面掌握是做好维护工作的关键，本文以百岁宫缆车车厢为例，对其底盘主要部件结构、功能及工作原理进行系统分析，同时简要介绍了底盘的日常检查维护内容与要求。
关键词：地面缆车；导向减振系统；松绳检测装置；轨道制动器维护
一、概述
随着社会的不断进步，人们对舒适、方便的生活环境有了更高的追求，地面缆车与索道同属载客工具，安全系数都是100%，但地面缆车给人的感觉，就是踏实、平稳。百岁宫缆车坐落在佛教圣地九华山风景区，全套设备引进奥地利吉拉克-格拉文达公司，全线长度452米，上下站高差223米，设两辆车厢往复式运行，每车厢载客为38+1人，运行最快速度为5m/s，单项运量为每小时760人，本文就九华山百岁宫地面缆车车厢结构分析检查维护经验与各位同行交流。
二、车厢底盘结构分析
1.车轮及导向减振系统
车厢底盘由两组带轨道制动器的轮轴组件组成，通过水平导向杆、垂直和水平缓冲器与车厢厢体进行连接，车厢重量则通过轮轴组件鞍座上的橡胶弹簧支撑。每套轮轴组件包括一只无轮缘轮、一只两轮缘轮、轮轴、三根带关节轴承的水平拉杆、两根垂直安装的缓冲器、一根水平安装的缓冲器、一只水平安装的橡胶弹簧组件、两组橡胶弹簧鞍座、八只橡胶弹簧、一套松绳检测装置和一套轨道制动器装置等组成（如图1所示）。 车厢底盘的连杆结构是通过连杆两端的关节轴承把车厢轴与厢体连接起来的。共有8个连杆、6个减震器。两侧4个横拉杆控制缆车两车轮轴之间的平行度及车轮轴与车厢箱体横梁平行度，通过调节导向轮上两个拉杆控制轨道制动器钳口与轨道的平行度，两车轮中间的连杆对车厢体起着平稳和转向的作用。
车厢的减震系统主要由橡胶弹簧和减震器构成，在车轮轴两端弹簧支架上分别放有四个橡胶弹簧两两叠加起来支撑缆车体，通过橡胶弹簧的变形来吸收车厢运行时的振动，在每组车轮轴橡胶弹簧旁边装有辅助的减震器（双筒式减震器），用于减缓缆车运行中箱体的振动。
2.松绳检测装置
车厢的松绳检测装置通过检测钢丝绳压在缆车鞍座压力实现对钢丝绳张力的间接检测，从而及时发现缆车在运行中出现的断绳或张紧系统异常等故障，进而控制轨道制动器及时将车厢锚固于缆车轨道上，避免发生恶性事故。每只车厢中安装有两套松绳检测装置，分别对牵引绳（φ29）和平衡绳（φ39）进行检测，每套检测装置各部件如图2所示，其工作原理为：正常情况下，张紧的钢丝绳压在绳靴5上，使推杆克服碟簧弹力移到上端，检测元件4均处于自由状态；当发生断绳或钢丝张力大幅减小时，推杆将在碟簧作用下向下移动，推杆上方的撞块会触发限位开关和换向阀使其动作，客车制动将在电气或液压控制下实现抱轨制动；每年可通过松绳故障测试来检测该装置的有效性和装置动作时的钢丝绳张力值，当不符合设计要求，可通过调整螺母1来调整碟簧弹力，从而达到调整钢丝绳张力阀值的目的。 3.轨道制动器
轨道制动器是缆车车厢上的重要安全附件，当缆车发生断绳事故或超速20%时，轨道制动器动作后可实现车厢制动并将其固定在轨道上。作为缆车重要的安全附，是缆车安全防护的最后一道防线，工作可靠与否是衡量一条缆车安全性能的重要指标。轨道制动器的结构形式主要有碟形弹簧式、螺旋弹簧式、重力式和插轨式四种，后三种用于国内设计的缆车。百岁宫缆车的轨道制动器为进口的碟形弹簧式，每车厢安装两台，分别安装于前后两只双轮缘轮下侧位置。每台轨道制动器（图3）包括以下部件：液压缸、碟簧、制动臂、刹车片。正常情况下，车厢内液压系统带压的液压油（140－170bar）作用在液压缸上，液压缸的拉杆克服碟簧弹性力使制动臂钳口打开，闸片与线路轨道之间有正常空隙。当发生异常情况（如断绳、超速或车厢司乘人员操作了轨道制动按钮）时，液压系统卸压，制动臂及闸片在碟簧弹性力作用下夹持到轨道两侧，通过摩擦力实现车厢的制动，与此同时，车厢通过FUA向驱动站主控系统发出停车指令，缆车自动停车。 4.钢丝绳与客车的联接
牵引绳和平衡索与车厢的联接十分重要，目前主要有两种方式：合金浇铸套筒和导绕卷筒，百岁宫缆车采取的是合金浇注套筒，按规范每四年需重新浇注一次。套筒通过销轴固定在车厢横梁的锚点上，当钢丝绳松弛时套筒可以上下转动一定角度（图4）。套筒与销轴之安装有绝缘衬套，使钢丝绳不会通过锚点接地。这种结构简单且稳定性好，便于检查。 三、检查与维护
车厢底盘的例行检查分日检、周检、月检、季检、半年检和年检，同时还要定期进行润滑、数据复测、绳头套筒浇铸等特别维护工作。
（1）日检项目：底盘车架焊接部位有无裂纹、脱焊、缆绳固定装置有无移位、变形、裂纹；松绳检测装置有无变形、破损（指鞍座表面、缆绳和限位开关位置）；减震装置位置有无异常变形和位移；轨道制动器表面是否良好，运行中钳口与轨道有无碰擦；车轮有无裂纹、锈蚀及异常磨损；液压油管是否渗油、漏油；每日检查时对底盘结构进行卫生保洁。
（2）周检项目：车轮轴承密封是否良好、有无移位和破损；底盘连杆表面有无裂纹；锁紧螺母有无松动；两端链接是否牢固以及关节轴承的润滑情况；减震装置有无变形；定位螺栓紧固情况以及各螺母位置是否移动；轨道制动器在静态下触碰松绳检测开关测试轨道制动器动作及闭合情况、检查制动片的厚度。
（3）月检项目：底盘缆绳固定位置浇注套筒表面是否良好、绳头套筒浇铸末端合金表面有无裂纹，钢丝绳在连接套筒出口处有无锈蚀及相对位移；测量车厢橡胶弹簧高度。（4）季检项目：车轮轴轴承加脂润滑；复测每个连杆的控制尺寸为300mm；各连杆端部关节轴承球头润滑。
（5）半年检项目：清洁轨道制动器刹车片并检查磨损情况；用规定的力矩紧固车厢车轮和水平车厢悬架锁定处螺栓；按规定力矩（180N·m）紧固松绳检测装置的固定螺栓；检查金属体有无氧化生锈情况。
（6）年检项目：松绳测试，分别测量牵引绳和平衡绳最小触发力和缆绳全部松脱时的触发力；检查液压系统液压油；轨道制动器蝶簧润滑，制动闸片磨损量检查，当大于2mm时更换闸片。
（7）专项检查维护：除上述例行检查维护项目之外，还要根据缆车设备的使用率和工作环境进行专项维护，从而做到设备运行良好，降低维修成本为企业创造更多的利益，主要包括：每四年对缆绳检测装置进行拆检；每四年对钢丝绳末端套筒（合金浇注套筒）重新浇铸。
四、结语
缆车在运行中，设备起着举足轻重的作用。为防止缆车设备的非正常磨损，延长使用寿命，保证缆车的安全稳定运行，我们应按照预定的检修计划进行检查，加强设备维护保养工作，对于各类因素造成的设备缺陷，要想方设法及时处理，确保设备处于完好运行状态。随着缆车技术的不断更新，自动化程度不断提高，这就要求我们及时掌握设备的更新状况，加强与业界同行单位之间的交流学习，做好与时俱进的缆车设备维护保养工作，为游客提供安全、舒适、温馨的乘车环境，为我国索道事业的蓬勃发展竭尽全力，争取公司效益最大化。