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摘要:在列车运营过程中的一些不利因素往往会加速空气弹簧的磨损和老化,从而大大缩短空气弹簧系统的使用寿命,为此加强对铁道车辆空气弹簧的故障分析,做好预防和保养工作,延长空气弹簧的使用寿命十分必要和重要。本文总结分析了空气弹簧常见的气囊故障类型,给出了故障允许的限度值,旨在为防止此类故障提供思路和方法。
关键词:铁道车辆;空气弹簧;常见故障;故障分析
1引言
铁道车辆在线路上安全运行需要相关系统各环节、相关设备各部件提供可靠的质量保障。就车辆自身而言,悬挂部件对车辆运行安全影响非常大,而空气弹簧是二系悬挂的主要部件,空气弹簧起到承载支撑车体质量作用,同时空气弹簧能够将车辆在线路运行中车体产生的振动在传递过程中衰减和隔离以保持车辆运行的平稳性。因此如果空气弹簧出现问题很有可能危及车辆运行,甚至造成车体倾斜更严重者造成脱轨。在列车运营过程中的一些不利因素往往会加速空气弹簧的磨损和老化,从而大大缩短空气弹簧系统的使用寿命,为此我们应加强对铁道车辆空气弹簧的故障分析,深入研究空气弹簧可能出现的故障,采取措施延长空气弹簧安全使用寿命。
2空气弹簧气囊故障
空气弹簧在减震方面有众多优点,因而在现代公路和轨道交通车辆以及工业机械等领域获得广泛应用。然而在应用过程中,空气弹簧系统在外界因素(如:温度,湿度,酸碱度,压力等)和内在因素(如:磨耗,破损等)的双重影响下,久而久之其难免会产生各式各样的故障,从而直接威胁空气弹簧的使用寿命,因此有必要对空气弹簧的常见故障进行系统分析以确定应对措施。
2.1织物外观
空气弹簧受力后产生形变或恢复,这种特性称之为刚度特性。空气弹簧的形变量和其气压、有效受力面积、气体温度、气流速度等因素有关。空气弹簧在服役期内可能出现胶体外层上存在小缺陷,如果缺陷尺寸较小,且只影响到胶体的外层而没有损伤到织物加强层,出现这样的缺陷不必更换气囊。如图1所示。如果织物层出现破损、损伤则应当视为重要缺陷并应马上更换气囊,防止酿成故障。
2.2裂缝
空气弹簧裂缝缺陷如果没有漏出织物层,可不视为气囊报废。如果裂缝长度在30mm以上而且深度和高度大于1mm时则应视为重要缺陷。
2.3气泡
如果气泡直径小于Ø50mm,可允许该气泡存在。当气泡直径大于Ø50mm时应立即更换气囊。2.4分层空气弹簧任何形式的分层现象都是不允许出现的,否则必须立即进行更换作业。分层现象示意图见图7。
3紧急弹簧故障
当空气弹簧受到垂直方向的外力时,空气弹簧的胶囊体便开始在垂直方向上压缩或伸长,我们把空气弹簧的这种现象称之为垂向特性。紧急弹簧完全稳定后高度约为235mm(从二系弹簧的顶板到底板,包括转向架构架和二系悬挂之间的垫片高度)。由于蠕变的客观存在,在计算值和真实值之间大约有4mm的差异。此外,温度也会影响紧急弹簧的高度:温度越低,弹簧高度越低。如果蠕变效果发生之后,有任何高度上的变化,则可能导致紧急弹簧出现重大缺陷。图8为处于静态载荷之下的部件状态,显示了不可接受的紧急弹簧的高度损失,以及在底部内金属件周围出现可能由于粘接缺陷导致的情形,分别如图图8-a、图8-b、图8-c所示。
4结论
本文总结分析了空气弹簧常见的气囊故障类型,给出了故障允许的限度值。空气弹簧如果织物层出现任何形式的损伤则应当视为重要缺陷并应立即更换气囊。空气弹簧裂缝长度在30mm以上而且深度和高度大于1mm时即应视为重要缺陷。空气弹簧气泡直径大于于Ø50mm时应立即更换气囊,防止出现更严重的故障。空气弹簧不允许出现任何形式的分层现象。
参考文献:
[1]陈灿辉.轨道交通用空气弹簧的结构与应用研究[J].铁道机车车辆,2010
[2]高浩.车辆系统空气弹簧失气过程动力学分析[J].铁道机车,2013
[3]原亮明.铁道车辆空气弹簧垂向动态特性分析方法的研究[J].中国铁道科学,2004
[4]李汉堂.空气弹簧技术现状及发展趋势[J].橡塑技术与装备,2010
[5]刘增华,李芾,傅茂海.铁道车辆空气弹簧系统最优控制策略及方法研究[J].铁道学报,2006
[6]罗仁,曾京,邬平波.空气弹簧对车辆曲线通过性能的影响[J].交通运输工程学报,2007
[7]江洪.空气弹簧特性试验研究[J].机床与液压,2008
[8]袁宗辉.空气弹簧的应用探究[J].江苏科技信息,2008
作者:方松 庞应哲 单位:南京铁道职业技术学院 南京浦镇科技实业有限公司