车间平板车过轨定位装置的制作与应用

摘要：通过对某公司平板车运行时易出现的脱轨及车轮、销轴和轨道过度磨损等问题

进行了详细分析，改进了平板车的车轮结构和定位方式，有效解决了现存问题，不仅提高了

生产效率，也保证了生产的安全，同时降低了平板车维修保养费用。

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U463.34

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1引言

平板车，大多企业采用电动轨道车，最常用名称为电动平车，又称轨道平车、电动平板

车、轨道平车、轨道平板车、电平车、台车、过跨车、地爬车等，是一种厂内有轨电动运输

车辆，首先它是电动车辆，在电动驱动下自动运行，其次它是在轨道上运行的车辆，需要在

地面上铺设轨道，轨道一般为工字型面接触道轨；车体无方向控制装置只有前进后退方向（即

使转弯也城靠轨道转弯），此种车辆具有结构简单、使用方便、承载能力大、不怕脏不怕砸、

维护容易、使用寿命长等特点，因其方便、壮实、经济、实用、易清理等诸多优点，成为企

业厂房内部及厂房与厂房之间短距离定点频繁运载重物的首选运输工具。

由于特定的使用需要或节约成本的考虑，某些厂家会自行设计组装平板车，该类平板车

易出现车轮轴承与销轴磨损严重或快速运行时车轮偏轨等现象不仅影响生产效率及成本，也

为生产安全带来重大隐患。

2问题分析

本文对某公司生产车间轨道式平板车运行情况进行了详细调研。车间共有6条运输轨道，

其中2条东西方向龙门吊运行轨道，4条南北方向平板车运行轨道，共形成8个交叉点。为

保证龙门吊运行的平稳性，需确保龙门吊轨道的完整，因此在轨道交叉点处将平板车运行轨

道断开，如图2.1所示。

图2.1车间轨道分布图

实际运输过程中，平板车经过交叉点时，车轮与垂向的龙门吊轨道发生碰撞，产生较大

的瞬间冲击力，造成车轮轴承与销轴磨损严重，如图2.2所示。此外，碰撞过程中的强烈震

动易引起车轮脱轨。为使车辆重新驶入轨道，需对车辆施加较大的横向力，因此车轮销轴承

受较大的剪切力，长时间累积产生塑性变形。

另外，平板车车轮设计有定位作用的凸缘，凸缘卡在轨道中间的间隙中，保证定位的效

果如图2.3所示。但实际运行过程中，由于凸缘设计不合理，轨道间隙的平行度误差或轨道

间隙中可能存在杂物等因素，引起平板车运行时起动、停车不便或脱轨。

图2.2磨损的销轴图2.3平板车车轮定位图

现对平板车的运行缺陷总结如下：增加参数内容，如弹簧弹性系数，张力，验证。

1)布置缺陷：车间轨道交叉布置，使得平板车运行时，如果速度过快，则过轨时车轮与

轨道发生剧烈撞击，产生极大阻力，平板车易过轨失败，或发生脱轨。同时车轴、销

轴和轨道都受到严重损伤。如果车速过慢或载重量过大时，车辆过轨时极易被弹回。

2)设计缺陷：车轮虽设计有定位凸缘，但缘边设计过浅，由于轨道上平面两侧倒角较大，

或轨道定位槽内可能存在杂物的影响，车轮极易脱轨，尤其在重载情况下。另外，受

定位槽的不平影响，平板车车轮凸缘经常存在卡曹现象，造成起动困难。

3)使用缺陷：平板车出现脱轨时，为使车辆重新驶入轨道，生产工人往往通过强行拖拽

龙门吊轨道

平板车轨道

的方式，从而使车轮承受较大的侧向力，长期使用引起轴承及销轴的损伤。

上述问题不仅严重影响生产效率，同时也为生产安全再带来极大的隐患，亟待解决。

3解决措施

3.1方案分析

针对上文所述问题，提出以下三种方案，分别实施验证。

方案一：增高车轮凸缘。经验证，凸缘增高后不仅易发生塑性变形，同时形成“切割效

应”，将垂向龙门吊轨道切割出较深的凹坑。另外，该方案也未能解决平板车起动停车不便的

问题。

方案二：增加轨道转换装置。轨道转换装置设置在轨道交叉点，可使交叉轨道之间自由

转换。但此装置生产工艺复杂，制作成本过高，且自动转换不易实现，如转换不及时，易引

起龙门吊翻车，存在极大的生产安全隐患。

方案三：增加专用定位装置。专用定位装置即在原车轮旁增加专用定位轮，定位轮在弹

簧预紧力作用下与轨道侧槽紧密接触，在过轨时，定位轮上行，弹簧受压。过轨后定位轮在

弹簧作用下能迅速回到定位槽内。保证定位效果。同时，可将车轮表面修改为圆柱面，取消

凸缘，使得车轮只与轨道顶面接触，避免车轮卡槽现象。

3.2改进设计

依据上文方案三所述，对平板车进行改进，设计参数如下：

定位轮：

直径D=100mm；

厚度S=40mm；

张紧弹簧：

长度L=60mm；

弹性系数x=1.2kg/mm；

图3.1平板车定位改进效果图

承载行走轮定位轮

张紧弹簧

平板车上平面

经试验，改进后的平板车在过轨时运行平稳，起动停车轻便，基本杜绝脱轨现象，且对

轨道无损伤。既提高了生产效率，也保证了生产安全，同时可为公司每年节约高达3万元的

保养维修费用，具有极大的经济效益。

4结语

本文对某公司平板车的运行情况进行了详细的调研，全面分析了平板车设计、使用中的

各种不足。针对问题提出了多种改进措施。经验证，采用专用定位轮的方案具有经济、稳定、

可靠等多种优点。改进后，平板车销轴及轴承的磨损大大降低，车轮使用寿命由半年提高至

3年；另外，平板车运输更稳定，基本避免脱轨现象。同时在生产过程中，避免平板车的过

载，合理安全的使用对平板车的使用寿命，零部件的可靠性也有很大的影响。