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摘要：过山车在运行时中心梁与中心轴是主要受力部件，其受力复杂，工况恶劣中心轴装在中心梁内，两者的装配质量会直接影响过山车的平顺性、安个性、游客体验性针对中心轴传统装配方法的小足，本文提出了种新的装配方案本文对新方案的结构组成及使用新方案装配中心轴的过程进行了简单介绍，并对新方案顶平台进行了受力分析、变形计算，以及说明了液压油缸选择供同行参考。
关键词：过山车中心轴；装配；受力分析；液压油缸选择
在刚刚开始时，过山车的小列车是依靠弹射器的推力或者链条爬上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了。
1过山车的主要原理
第一种能，即重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量，它是由于物体和地球的重力相互作用而产生的。对过山车来说，它的势能在处于最高点时达到了最大值，也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大。
2过山车中心轴装配的传统方法简介
过山车在运行时中心梁与中心轴是主要受力部件，其受力复杂，工况恶劣，中心轴装在中心梁内，两者的装配质量会直接影响过山车的平顺性、安个性、游客体验性日前国内过山车中心轴装配主要使用设各供应商提供的微动电动葫芦，此方法无需特别工具，设各简单，通用性强，但也存在小足：中心轴调整对位较困难，花费时间长，对操作人员的技术及经验要求高如图1所示
3过山车中心轴装配的新方案简介
新方案利用液压传动可无级调速的特点来实现中心轴装配时的精确调整，新方案分为两人部分，第部分为对中夹具，第一部分为升降台对中夹具装在升降台上，升降台装在过山车维修间的地坑内对中夹具设置有细牙螺杆与轴向推杆细牙螺杆从两侧夹紧中心轴并可精确调节中心轴的水平位置轴向推杆将调整好的中心轴缓慢推入中心梁内。
升降台承担对中夹具及中心轴的重量，通过液压油缸的升降可调节中心轴的竖向位置（用手动油泵驱动液压油缸）升降台主要山顶平台、底平台、液压油缸、手动油泵、导向机构组成2只液压油缸装在顶平台及底平台两侧的中间位置导向装置位于顶平台的四角顶平台而上铺装有16mm钢板，其上装有磁力座和百分农，以中心梁底板为基准，可将顶平台而找平为使中心轴装配顺畅及达到所要求的装配精度.经测算.顶平台而中心处的变形小宜超过0.8mm。
4升降台之顶平台受力分析
4.1载荷计算
考虑到顶平台中心处的变形小宜超过0.8mm，顶平台的钢结构采用抗弯能力好的H型钢制造，初步选定H型钢尺寸为125x60，经计算顶平台自重为250kg，顶平台自重在长度方向按均布载荷q计。
q=（250x9.8）/（1.54x 1000）=1.59KN/m
经计算，对中夹具的重量为376kg，对中夹具对称安装在距顶平台中心0.45m处_对中夫具作用在顶平台上的载荷计为P1
P1=（366x9.8）/（2x1000）=l .84KN
查询过山车图纸资料得知中心轴的重量为574kg，中心轴位于顶平台中心处_中心轴作用在顶平台上的载荷计为T.
T=（574x9.8）/（2x1000）=5.63KN
经计算，作用在液压油缸活塞杆端头的支座反力F1=5.88KN
5升降台之顶平台弯曲变形计算
山于要求顶平台中心处的变形小宜超过O.8mm，有必要对顶平台中心处的挠度进行计算已知下列参数：惯性矩Iz=417cm4，弹性模量E=200GPa ，总长L=1.54m，均布载荷q=1.59KN/m，载荷T=5.63KN ，载荷P1=1.84KN ，载荷P1距P点的距离b=0.32m
5.1均布载荷r1在顶平台中心处引起的挠度f1：
5.2载荷T在顶平台中心处引起的挠度伦f2：
5.3载荷P1在顶平台中心处引起的挠度仍f3：
5.4顶平台中心处的总挠度f=fl+f2+f3=0.07+0.26+0.31=0.64，顶平台中心处的总挠度f小于0.8mm，符合要求。
6液压油缸的选择
根据维修间地坑底离过山车中心梁的距离，计算得到液压油缸活塞行程为512mm，设计用两个液压缸，左右各1个.
6.1液压油缸所受的载荷
顶平台自重=250kg；对中夹具重量为376kg；中心轴重量574kg。动载系数取1.2
单只液压油缸所受的载荷
F=[（250+376+574）x1.2]/2 =720kg；
6.2液压缸活塞的运动速度
设计顶平台上升到调整位置的时间为5秒，则活塞的运动速度V=512/5=103 mm/s
6.3液压油缸功率
液压缸的总效率，查询《机械设计手册》P19-205得 0.9x0.98x1.0=0.882
根据以上计算，查《机械设计手册））P19-199-206，选择如下液压油缸：
类型—双作用单活塞液压油缸；液压油缸内径—63mm；活塞杆直径—36mm；行程—550mm油压—2.3MPa；理论推力一一7.06KN ；理论拉力—4.82KN；活塞速度—103mm/s
7结束语
综上所述，采用本方案对过山车中心轴进行装配，小仅调整方便，也可提高中心轴的装配质量，缩短中心轴的装配时间，减轻维护人员的劳动强度中心轴的装配质量提高，使过山車运行时更顺畅，更安全游客体验更佳。
参考文献：
[1]张洪. 过山车中心轴装配新方案[J]. 科技视界， 2016（20）：83-83.
[2]纪永宏， 李尼亚. 三环过山车连接轴断裂技术分析[J]. 机电工程技术， 2016， 45（7）：156-158.
[3]吴纯君. 三环过山车车体二维设计与仿真研究[D]. 安徽工业大学， 2016.
（作者单位：天津重钢机械装备股份有限公司）
关键词：过山车中心轴；装配；受力分析；液压油缸选择
在刚刚开始时，过山车的小列车是依靠弹射器的推力或者链条爬上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了。
1过山车的主要原理
第一种能，即重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量，它是由于物体和地球的重力相互作用而产生的。对过山车来说，它的势能在处于最高点时达到了最大值，也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大。
2过山车中心轴装配的传统方法简介
过山车在运行时中心梁与中心轴是主要受力部件，其受力复杂，工况恶劣，中心轴装在中心梁内，两者的装配质量会直接影响过山车的平顺性、安个性、游客体验性日前国内过山车中心轴装配主要使用设各供应商提供的微动电动葫芦，此方法无需特别工具，设各简单，通用性强，但也存在小足：中心轴调整对位较困难，花费时间长，对操作人员的技术及经验要求高如图1所示
3过山车中心轴装配的新方案简介
新方案利用液压传动可无级调速的特点来实现中心轴装配时的精确调整，新方案分为两人部分，第部分为对中夹具，第一部分为升降台对中夹具装在升降台上，升降台装在过山车维修间的地坑内对中夹具设置有细牙螺杆与轴向推杆细牙螺杆从两侧夹紧中心轴并可精确调节中心轴的水平位置轴向推杆将调整好的中心轴缓慢推入中心梁内。
升降台承担对中夹具及中心轴的重量，通过液压油缸的升降可调节中心轴的竖向位置（用手动油泵驱动液压油缸）升降台主要山顶平台、底平台、液压油缸、手动油泵、导向机构组成2只液压油缸装在顶平台及底平台两侧的中间位置导向装置位于顶平台的四角顶平台而上铺装有16mm钢板，其上装有磁力座和百分农，以中心梁底板为基准，可将顶平台而找平为使中心轴装配顺畅及达到所要求的装配精度.经测算.顶平台而中心处的变形小宜超过0.8mm。
4升降台之顶平台受力分析
4.1载荷计算
考虑到顶平台中心处的变形小宜超过0.8mm，顶平台的钢结构采用抗弯能力好的H型钢制造，初步选定H型钢尺寸为125x60，经计算顶平台自重为250kg，顶平台自重在长度方向按均布载荷q计。
q=（250x9.8）/（1.54x 1000）=1.59KN/m
经计算，对中夹具的重量为376kg，对中夹具对称安装在距顶平台中心0.45m处_对中夫具作用在顶平台上的载荷计为P1
P1=（366x9.8）/（2x1000）=l .84KN
查询过山车图纸资料得知中心轴的重量为574kg，中心轴位于顶平台中心处_中心轴作用在顶平台上的载荷计为T.
T=（574x9.8）/（2x1000）=5.63KN
经计算，作用在液压油缸活塞杆端头的支座反力F1=5.88KN
5升降台之顶平台弯曲变形计算
山于要求顶平台中心处的变形小宜超过O.8mm，有必要对顶平台中心处的挠度进行计算已知下列参数：惯性矩Iz=417cm4，弹性模量E=200GPa ，总长L=1.54m，均布载荷q=1.59KN/m，载荷T=5.63KN ，载荷P1=1.84KN ，载荷P1距P点的距离b=0.32m
5.1均布载荷r1在顶平台中心处引起的挠度f1：
5.2载荷T在顶平台中心处引起的挠度伦f2：
5.3载荷P1在顶平台中心处引起的挠度仍f3：
5.4顶平台中心处的总挠度f=fl+f2+f3=0.07+0.26+0.31=0.64，顶平台中心处的总挠度f小于0.8mm，符合要求。
6液压油缸的选择
根据维修间地坑底离过山车中心梁的距离，计算得到液压油缸活塞行程为512mm，设计用两个液压缸，左右各1个.
6.1液压油缸所受的载荷
顶平台自重=250kg；对中夹具重量为376kg；中心轴重量574kg。动载系数取1.2
单只液压油缸所受的载荷
F=[（250+376+574）x1.2]/2 =720kg；
6.2液压缸活塞的运动速度
设计顶平台上升到调整位置的时间为5秒，则活塞的运动速度V=512/5=103 mm/s
6.3液压油缸功率
液压缸的总效率，查询《机械设计手册》P19-205得 0.9x0.98x1.0=0.882
根据以上计算，查《机械设计手册））P19-199-206，选择如下液压油缸：
类型—双作用单活塞液压油缸；液压油缸内径—63mm；活塞杆直径—36mm；行程—550mm油压—2.3MPa；理论推力一一7.06KN ；理论拉力—4.82KN；活塞速度—103mm/s
7结束语
综上所述，采用本方案对过山车中心轴进行装配，小仅调整方便，也可提高中心轴的装配质量，缩短中心轴的装配时间，减轻维护人员的劳动强度中心轴的装配质量提高，使过山車运行时更顺畅，更安全游客体验更佳。
参考文献：
[1]张洪. 过山车中心轴装配新方案[J]. 科技视界， 2016（20）：83-83.
[2]纪永宏， 李尼亚. 三环过山车连接轴断裂技术分析[J]. 机电工程技术， 2016， 45（7）：156-158.
[3]吴纯君. 三环过山车车体二维设计与仿真研究[D]. 安徽工业大学， 2016.
（作者单位：天津重钢机械装备股份有限公司）