德国ICE转向架
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德国ICE高速列车重大脱轨事故一、事故概况1998年6月3日上午,在临近厄什德国站几公里处,慕尼黑—汉堡的884次ICE列车—“威廉·康拉德·伦琴”号的机车后第一节车厢下的一个车轮轮箍断裂。
接近11点时列车脱轨,当时列车正以195-200km/h的速度行驶到雷贝拉大街的一座混凝土公路桥前的一个道岔处,机后第三节车厢撞上了一个桥墩,导致整座桥倒塌,造成101死亡。
二、事故原因分析2.1采用橡胶弹性车轮在事故发生后,ICE1列车采用的橡胶弹性车轮首先受到公开质疑。
ICE1列车最早采用的是整体车轮(一个车轮结构,没有轮箍)。
经过长期运用以后发现,由于轮对磨损而形成的不圆度产生干扰噪声,在运行时发出嗡嗡声响。
于是在1992年3月被放弃使用,改用橡胶弹性车轮。
德国VSG交通技术公司生产ICE1列车用的这种车轮。
这种命名为“Bochun 84”型车轮的生产至今已超过6000VSG公司生产小脚弹性车轮已有50年历史,过去大量生产的B054型车轮曾经供城市铁路和有轨电车使用。
事故是由于采用橡胶弹性车轮引起的,ICE1车轮车箍断裂的原因除了由于轮箍表面裂纹外,还可能由轮箍表面裂纹引起。
这些轮对由于套装橡胶后,使车轮刚度大为下降,在线路上滚动时总有些压扁,就像汽车的轮胎一样。
在压力作用下轮箍内表面产生了与橡胶块相分离的拉应力。
由于轮箍不断被滚压,就相当于对一种薄材料施以高负荷,而造成轮箍内表面折损,产生裂纹德国的Frankhofer工作强度研究所对极端负荷下的轮箍进行了研究。
研究证明轮箍裂纹也能从内部形成。
但遗憾的是,直至事故发生前还未有科学研究者对ICE1中间拖车应用的Bochum84车轮进行这方面的研究。
汉诺威大学测量和控制研究所的FHock教授认为,橡胶弹性车轮断裂可能是由于轮箍内侧折损造成的。
对于ICE1列车导轮用的B084车轮滚动时产生的弹性形变,在超过许应力情况下,理论上肯定会出现裂纹,并与轮箍厚度有关。
国内外铁路客车转向架悬挂系统的发展摘要:随着铁路客车运行速度的提高,轮轨间作用力和空气动力作用显著增强,这将导致车辆系统剧烈振动,影响乘坐舒适性,危害车辆运行安全。
因此,对高速列车转向架和悬挂系统提出了更高的要求:转向架的结构要便于弹簧和减振装置的安装,悬挂系统能有效地抑制车体的振动,缓和车辆和行驶线路之间的相互作用,使之具有良好的减振性能,提高车辆运行平稳性和安全性,同时悬挂系统与轮对及车体之间的联结件尽可能少。
关键词:国内外铁路客车转向架悬挂系统的发展1.我国铁路客车转向架悬挂系统的发展我国铁路客车转向架经历了50多年的发展, 不论从结构上、技术参数上、材质上, 还是从性能上、安全可靠性上、运用检修上都取得了巨大的技术进步。
在引进、吸收、消化国外客车转向架技术方面, 走过了很长的路, 并在促进本国转向架技术发展方面起到了很大的作用。
从十多年来出现的新型客车转向架可以看出, 我国铁路客车转向架的种类很多。
从构架结构上分, 有铸钢结构转向架及焊接构架转向架, 有带均衡梁导框式转向架及无导框式转向架等;从轴型上分,有C轴及D轴转向架等;从构造速度上分, 有120km/h转向架、140km/h转向架、160km/h转向架、200km/h及270km/h转向架等;从二系悬挂结构上分, 有有摇动台结构转向架、无摇台结构转向架及无摇枕结构转向架等;从二系悬挂弹簧形式上分, 有椭圆弹簧悬挂转向架、圆弹簧悬挂转向架及空气弹簧悬挂转向架等;从轴箱定位结构上分, 有各种导柱式轴箱定位转向架、小拉杆式轴箱定位转向架、转臂式轴箱定位转向架、拉板式轴箱定位转向架等;从基础制动装置结构上分,有双侧高磷瓦(中磷瓦)踏面制动转向架、盘形制动转向架及复合制动转向架等等。
高速运行中的客车转向架, 其工作条件比较恶劣, 因此对转向架各种性能的要求更高更严。
客车转向架的发展趋势主要有:⑴ 减轻簧下质量, 以降低轮轨间的动作用力。
⑵ 采取各种措施, 保证高速客车转向架有较高的失稳临界速度。
1.轮对轮对采用空心车轴,整体车轮注油压装装配。
轮对内侧距为1360+1mm,落车前为1362+1mm。
车轴材料为25CrMo4,结构尺寸为轮座208mm,轴身188mm,轴颈150mm,内孔直径80mm,车轴长2250mm,轮座长度170mm。
轮座与轴身过渡处采用R75和R15的过渡圆弧以提高车轴疲劳强度。
轮座处采用喷钼处理,以方便车轮拆卸,并可改善车轮在交变应力下工作时轮座端部抗微动磨损的能力。
轮轴组装后,轮座内侧与轮毂内侧面形成一定的凸悬量,以提高轮座的抗疲劳强度。
车轮采用R8钢材的整体车轮。
车轮踏面为S1002踏面,滚动圆直径1040mm,轮缘高28mm。
轮辐断面呈梯形,一端厚约为28mm,另一端厚约为38mm。
注油孔距轮毂内侧面74mm,与轴线呈70°角。
车轮轮辋两侧设有静平衡配重环形槽。
轮对组装除注油压装外,也可采用冷装或热装。
冷装压入力为830kN~1130kN,热装温度为250℃~270℃。
热装后需反压装检查,每24对抽查一组,在热装后48h,进行反压装检查,反压力为1040kN。
轮对组装时,两侧车轮的剩余不平衡量应在同一方向。
整体车轮和空心车轴的采用可以使轮对较带箍车轮轻180kg 左右。
这对簧下质量而言,是一个可观数值。
整体车轮的另一个优点使转向架能在高速工况下可靠运转,避免轮箍弛缓或崩箍造成的恶性事故。
磨耗踏面的采用可大大减小维修工作量,与锥形踏面比,其走行公里数可为锥形踏面的7~10倍,轮对的使用寿命可达120万km。
2.轴箱轴箱采用铸钢轴箱体和SKF/FAG双列圆锥滚子轴承单元TBU150。
这种轴承具有低的内摩擦损失,在高速运行中可保持轴承温度在60℃~80℃的范围内,可延长轴承脂的使用寿命。
TBU轴承单元,采用K3GLDIN51502锂皂化滚动轴承润滑脂,至少运行120万km后再更换,在走行60万km后,加油并更新部分油脂。
在高速运行条件下,圆锥滚子轴承较圆柱滚子轴承有着更明显的优越性。
德国ICE高速列车重大脱轨事故一、事故概况1998年6月3日上午,在临近厄什德国站几公里处,慕尼黑—汉堡的884次ICE列车—“威廉·康拉德·伦琴”号的机车后第一节车厢下的一个车轮轮箍断裂。
接近11点时列车脱轨,当时列车正以195-200km/h的速度行驶到雷贝拉大街的一座混凝土公路桥前的一个道岔处,机后第三节车厢撞上了一个桥墩,导致整座桥倒塌,造成101死亡。
二、事故原因分析2.1采用橡胶弹性车轮在事故发生后,ICE1列车采用的橡胶弹性车轮首先受到公开质疑。
ICE1列车最早采用的是整体车轮(一个车轮结构,没有轮箍)。
经过长期运用以后发现,由于轮对磨损而形成的不圆度产生干扰噪声,在运行时发出嗡嗡声响。
于是在1992年3月被放弃使用,改用橡胶弹性车轮。
德国VSG交通技术公司生产ICE1列车用的这种车轮。
这种命名为“Bochun 84”型车轮的生产至今已超过6000VSG公司生产小脚弹性车轮已有50年历史,过去大量生产的B054型车轮曾经供城市铁路和有轨电车使用。
事故是由于采用橡胶弹性车轮引起的,ICE1车轮车箍断裂的原因除了由于轮箍表面裂纹外,还可能由轮箍表面裂纹引起。
这些轮对由于套装橡胶后,使车轮刚度大为下降,在线路上滚动时总有些压扁,就像汽车的轮胎一样。
在压力作用下轮箍内表面产生了与橡胶块相分离的拉应力。
由于轮箍不断被滚压,就相当于对一种薄材料施以高负荷,而造成轮箍内表面折损,产生裂纹德国的Frankhofer工作强度研究所对极端负荷下的轮箍进行了研究。
研究证明轮箍裂纹也能从内部形成。
但遗憾的是,直至事故发生前还未有科学研究者对ICE1中间拖车应用的Bochum84车轮进行这方面的研究。
汉诺威大学测量和控制研究所的FHock教授认为,橡胶弹性车轮断裂可能是由于轮箍内侧折损造成的。
对于ICE1列车导轮用的B084车轮滚动时产生的弹性形变,在超过许应力情况下,理论上肯定会出现裂纹,并与轮箍厚度有关。
CRH3C动车组次轮四级修转向架构架关键尺寸分析摘要:本文对CRH3C动车组次轮四级修的部分动车构架及拖车构架测量关键尺寸,并与五级修测量结果对比,分析动车构架及拖车构架在Z方向尺寸变化差异的原因。
关键词:CRH3C动车组;次轮四级修;构架;关键尺寸。
中图分类号:文献标识码:B前言为充分了解CRH3C动车组构架经过五级修进入次轮四级修的状态变化,本文对次轮四级修车组抽取部分构架进行关键尺寸测量,分别列举动车构架及拖车构架的检测结果,及与五级修时的尺寸测量结果对比。
1 CRH3C动车组构架的结构及高级修检修要求CRH3C动车组是以德国ICE3为原型车开发研制的,是国内首个投入运营的时速300Km 的8辆编组动车组,其设计寿命20年。
截止至2023年CRH3C平台动车组运营时间已经全面超过设计寿命的一半,该车型最高运行里程已达到约800万公里。
转向架构架为走行部及其附件的支撑结构,将来自车体的静态和动态负载传输给轮对,承受车辆运行中的轮对导向力、牵引力和制动力。
CRH3C动车组构架由侧梁、横梁和纵梁组焊成“H”形结构,侧梁由钢板焊接而成,横梁为无缝钢管,主体材质为S355J2W。
(a) CRH3C动车组拖车构架(b) CRH3C动车组动车构架图1 CRH3C动车组拖车构架及动车构架2009年至2010年北京交通大学结构强度实验室为原北车长春轨道客车股份有限公司(现中车长客股份公司)生产的CRH3转向架构架进行静强度和疲劳试验。
实验参考EN 13749及UIC515-4要求,实验结果显示:超常工况的最大应力为269.0MPa,小于转向架用材的屈服强度355MPa;经过1000万次的疲劳试验,没有疲劳裂纹产生[1]。
理论上构架能满足设计寿命使用要求。
CRH3C动车组构架在三级修、四级修主要是状态检查,并不测量关键尺寸;五级修后的三、四级修增加对构架部分焊缝探伤检查。
五级修时对构架关键焊缝进行探伤检查,对关键尺寸进行测量[2],构架测量图及构架五级修尺寸测量要求见下图及下表。