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摘 要:针对现有铁路客车车端阻尼装置及磨耗板相关将结构、工作原理及典型故障进行分析,对引起车端阻尼系统常见故障的原因进行总结并提出相应处理措施,在保证铁路客车正常运营的基础上对车端阻尼系统进行优化与改进,保障列车运行质量。
关键词:铁路客车;车端阻尼;磨耗板;故障分析
随着铁路行业日益发展,乘车时间相比之前也大大减少,铁路运输对于人民出行的影响日益增加。相应的,旅客在对铁路出行依赖性提高的同时对铁路客车运行舒适度的要求也越来越高。为了减少车体摇头、侧滚等振动问题,现有的25型车及160公里复兴号列车均配备了车端阻尼系统。经过长期的列车运行及日常检修,车端阻尼系统的故障率有所增加,在一定程度上影响了铁路列车的安全运行。
1 车端阻尼系统结构组成
车端阻尼系统是在配备折棚风挡的铁路客车上安装的一种缓冲装置,该装置安装在折棚风挡上方。车端阻尼装置可以衰减车辆间相对振动,并对车辆各个自由度起到约束作用,从而约束车端相对运动。车端阻尼装置依靠端部相互压紧的磨耗板之间的摩擦力和弹簧的纵向力增加车辆间的阻尼力,提高车辆在运行中的横向和垂向平稳性,减少相邻车端剧烈的反向点头运动产生的车钩频繁冲击摆块吊的现象。车端阻尼装置结构如图1所示。
两辆车之间车端阻尼系统中的磨耗板通过相互压紧的方式接触,磨耗板通过铆钉铆接在车端阻尼装置底板上,其结构如图2所示。
2车端阻尼系统典型故障
2.1 磨耗板异常脱出故障
2.1.1 故障原因分析
某型客车检修过程中,车辆解编后部分车端阻尼系统出现过磨耗板铆钉脱落、破损,从而导致磨耗板异常脱出的问题(如图3所示)。磨耗板异常脱出会导致车端阻尼系统失效,严重影响列车行驶舒适性。
通过分析,造成磨耗板异常脱出的原因主要有以下两点:
①铆钉拉铆不规范。现车安装的磨耗板使用的铆钉为抽芯拉铆钉,由于安装尺寸链要求严格以及实际安装误差,可能存在铆钉拉铆不良的情况;
②环境因素影响。根据现场车辆检修反馈,车辆其他部件使用的铆钉出现过腐蚀现象,磨耗板安装使用铆钉也可能存在由于腐蚀而断裂的情况。
2.1.2 处理措施
针对可能存在的铆钉拉铆不良的问题,在磨耗板安装过程中需对拉铆过程进行重点控制,设置为关键检查项点,并在日常生产质量检查卡片中进行记录和确认。
考虑到环境因素影响,对于特殊区域行驶的列车,可以将车外常用铝铆钉更换为不锈钢铆钉,降低腐蚀风险。
2.2 磨耗板异常磨损故障
2.2.1 故障原因分析
磨耗板在正常使用条件下,其寿命不应小于一个A2修程,即一个A2修期内磨耗板不得出现破损或磨耗剩余厚度小于4mm的情况。某型客车检修过程中发现部分车端阻尼系统磨耗板磨损严重,部分磨耗板甚至出现鼓泡现象,使得磨耗板使用性能变差。
通过分析,造成磨耗板异常磨损的原因主要有以下两点:
①磨耗板材质影响。现有磨耗板材质主要分为尼龙材质、改性尼龙材质以及酚醛布板三种,通过对多种磨耗板进行耐磨寿命对比试验得出,酚醛布板材质磨耗板耐磨性能最好,10万次磨损后最大磨耗量仅为0.18mm;改性尼龙材质磨耗板耐磨性能其次,10万次磨损后最大磨耗量为0.38mm;尼龙材质磨耗板耐磨性能最差,8千次磨损后最大磨耗量达到1.24mm。
②磨耗板安装质量因素。由于磨耗板安装过程中可能存在的铆钉拉铆不良问题以及磨耗板定位因素,都可能造成两车之间磨耗板摩擦面不完全贴合,从而造成磨耗板偏磨等异常磨损的情况。
2.2.2 处理措施
通过实验得出,酚醛布板材质、改性尼龙材质、尼龙材质的磨耗板耐磨性依次降低,综合考虑三种材质磨耗板价格以及各大主机厂的磨耗板应用业绩,建议车端阻尼系统磨耗板统一采用酚醛布板材质磨耗板。
针对磨耗板安装质量问题,不仅需要在磨耗板安装过程中对拉铆过程进行重点控制,还需要在车辆编组后对磨耗板状态进行调整及确认,以保证磨耗板在工作过程中能保证均匀受力,避免部分异常磨损的情况。
3结束语
综上所述,通过对铁路客车车端阻尼系统基本工作原理的阐述以及对车端阻尼系统典型故障的分析和研究,有針对性的解决了车端磨耗板异常脱出及异常磨损等故障,经过后续相应标准化处理措施的总结,不仅提高日常检修中列车车端阻尼系统故障的解决效率,同时提出对应故障的预防性处理步骤,降低列车车端阻尼系统故障发生率,提高铁路列车运行质量。
参考文献:
[1]刘为亚,刘元君,刘志学,寇福俊,曹宝元.车端阻尼器裂纹原因分析[J].内燃机与配件,2019(9):36-37.
[2]陈凯,陈海.铁道车辆车端阻尼装置[J].国外铁道车辆,2004,41(4):5-11.
项目名称:河北省省级科技计划资助项目 项目编号:19212203D
关键词:铁路客车;车端阻尼;磨耗板;故障分析
随着铁路行业日益发展,乘车时间相比之前也大大减少,铁路运输对于人民出行的影响日益增加。相应的,旅客在对铁路出行依赖性提高的同时对铁路客车运行舒适度的要求也越来越高。为了减少车体摇头、侧滚等振动问题,现有的25型车及160公里复兴号列车均配备了车端阻尼系统。经过长期的列车运行及日常检修,车端阻尼系统的故障率有所增加,在一定程度上影响了铁路列车的安全运行。
1 车端阻尼系统结构组成
车端阻尼系统是在配备折棚风挡的铁路客车上安装的一种缓冲装置,该装置安装在折棚风挡上方。车端阻尼装置可以衰减车辆间相对振动,并对车辆各个自由度起到约束作用,从而约束车端相对运动。车端阻尼装置依靠端部相互压紧的磨耗板之间的摩擦力和弹簧的纵向力增加车辆间的阻尼力,提高车辆在运行中的横向和垂向平稳性,减少相邻车端剧烈的反向点头运动产生的车钩频繁冲击摆块吊的现象。车端阻尼装置结构如图1所示。
两辆车之间车端阻尼系统中的磨耗板通过相互压紧的方式接触,磨耗板通过铆钉铆接在车端阻尼装置底板上,其结构如图2所示。
2车端阻尼系统典型故障
2.1 磨耗板异常脱出故障
2.1.1 故障原因分析
某型客车检修过程中,车辆解编后部分车端阻尼系统出现过磨耗板铆钉脱落、破损,从而导致磨耗板异常脱出的问题(如图3所示)。磨耗板异常脱出会导致车端阻尼系统失效,严重影响列车行驶舒适性。
通过分析,造成磨耗板异常脱出的原因主要有以下两点:
①铆钉拉铆不规范。现车安装的磨耗板使用的铆钉为抽芯拉铆钉,由于安装尺寸链要求严格以及实际安装误差,可能存在铆钉拉铆不良的情况;
②环境因素影响。根据现场车辆检修反馈,车辆其他部件使用的铆钉出现过腐蚀现象,磨耗板安装使用铆钉也可能存在由于腐蚀而断裂的情况。
2.1.2 处理措施
针对可能存在的铆钉拉铆不良的问题,在磨耗板安装过程中需对拉铆过程进行重点控制,设置为关键检查项点,并在日常生产质量检查卡片中进行记录和确认。
考虑到环境因素影响,对于特殊区域行驶的列车,可以将车外常用铝铆钉更换为不锈钢铆钉,降低腐蚀风险。
2.2 磨耗板异常磨损故障
2.2.1 故障原因分析
磨耗板在正常使用条件下,其寿命不应小于一个A2修程,即一个A2修期内磨耗板不得出现破损或磨耗剩余厚度小于4mm的情况。某型客车检修过程中发现部分车端阻尼系统磨耗板磨损严重,部分磨耗板甚至出现鼓泡现象,使得磨耗板使用性能变差。
通过分析,造成磨耗板异常磨损的原因主要有以下两点:
①磨耗板材质影响。现有磨耗板材质主要分为尼龙材质、改性尼龙材质以及酚醛布板三种,通过对多种磨耗板进行耐磨寿命对比试验得出,酚醛布板材质磨耗板耐磨性能最好,10万次磨损后最大磨耗量仅为0.18mm;改性尼龙材质磨耗板耐磨性能其次,10万次磨损后最大磨耗量为0.38mm;尼龙材质磨耗板耐磨性能最差,8千次磨损后最大磨耗量达到1.24mm。
②磨耗板安装质量因素。由于磨耗板安装过程中可能存在的铆钉拉铆不良问题以及磨耗板定位因素,都可能造成两车之间磨耗板摩擦面不完全贴合,从而造成磨耗板偏磨等异常磨损的情况。
2.2.2 处理措施
通过实验得出,酚醛布板材质、改性尼龙材质、尼龙材质的磨耗板耐磨性依次降低,综合考虑三种材质磨耗板价格以及各大主机厂的磨耗板应用业绩,建议车端阻尼系统磨耗板统一采用酚醛布板材质磨耗板。
针对磨耗板安装质量问题,不仅需要在磨耗板安装过程中对拉铆过程进行重点控制,还需要在车辆编组后对磨耗板状态进行调整及确认,以保证磨耗板在工作过程中能保证均匀受力,避免部分异常磨损的情况。
3结束语
综上所述,通过对铁路客车车端阻尼系统基本工作原理的阐述以及对车端阻尼系统典型故障的分析和研究,有針对性的解决了车端磨耗板异常脱出及异常磨损等故障,经过后续相应标准化处理措施的总结,不仅提高日常检修中列车车端阻尼系统故障的解决效率,同时提出对应故障的预防性处理步骤,降低列车车端阻尼系统故障发生率,提高铁路列车运行质量。
参考文献:
[1]刘为亚,刘元君,刘志学,寇福俊,曹宝元.车端阻尼器裂纹原因分析[J].内燃机与配件,2019(9):36-37.
[2]陈凯,陈海.铁道车辆车端阻尼装置[J].国外铁道车辆,2004,41(4):5-11.
项目名称:河北省省级科技计划资助项目 项目编号:19212203D