轨道车辆空气弹簧悬挂系统应用与研究_李芾

地铁车辆一系钢弹簧的横向位移对弹簧断裂的影响模拟计算分析摘要：一系钢弹簧为地铁车辆转向架关键零部件，本文针对某区域地铁车辆运行中出现的转向架一系钢弹簧断裂问题，进行了弹簧横向位移量对断裂影响的模拟计算分析。

关键词：地铁车辆；弹簧断裂；横向位移；钢弹簧应力引言：地铁车辆转向架一系悬装置挂根据车型不同采用钢弹簧或橡胶弹簧两种形式。

钢弹簧目前广泛使用圆柱螺旋压缩钢弹簧，具有结构简单、性能稳定的特点，可提供的较高的静挠度，起到连接、定位、缓冲线路不平顺引起的振动和冲击的作用[1]。

本文针对某区域地铁车辆运行中出现的转向架一系钢弹簧断裂问题，进行了弹簧横向位移量对断裂影响的模拟计算分析。

1.钢弹簧的结构介绍地铁车辆的一系钢弹簧悬挂装置包括内、外圈钢弹簧及一系垂向减振器等零部件。

分别由钢弹簧上座组成、外圈钢弹簧、内圈钢弹簧、止挡垫、止挡垫调整垫、弹性垫、弹性垫调整垫、锁紧板组成。

图1 地铁车辆的一系悬挂装置故障一系钢弹簧采用的材料为弹簧钢60Si2CrVA，钢弹簧参数如表1所示。

表1弹簧参数2.故障情况简介自2017年以来，某区域地铁一系钢弹簧断裂故障率为3.2%，断裂位置均位于钢弹簧支撑圈碾尖端部与工作圈接触线部位，故障最短运营里程为8.71万公里，最长运营里程为41万公里。

个别外圈弹簧侧面与弹簧上部定位上帽桶发生干涉（图2），几乎所有的内圈弹簧下端工作圈外侧面与弹簧座之间存在磨碰痕迹（图3），说明弹簧在车辆运行过程中发生过较大的横向力且存在位移量较大的情况。

为得到弹簧外侧发生磨碰时最大的横向位移量，根据结构参数进行了模拟试验。

图2 外簧的外部与帽桶磨碰的照片图3 内簧与夹板定位圈之间的磨碰痕1.模拟试验分析模拟试验设备为TCD-CH机车悬架簧专用试验机；试验方法为弹簧组在AW0和AW3时，测试弹簧在横向位移量为0mm至18mm时的横向力值。

模拟试验测试结果表明，外圈弹簧与上帽桶发生接触时需要外部横向力10000N以上，并且形成的横向位移量达到16mm以上；正方向的力只能造成外圈弹簧与上帽桶之间发生磨抗，负方向的力只能造成内圈弹簧与定位装置之间发生磨抗，装配时内圈弹簧簧尖位置与定位圈有意的保留大一些间隙，能有效避免内圈弹簧该位置和定位圈之间发生磨抗。

南京地铁三号线工程调整■■■■对照GB/T50452-2008《古建筑防工业振动技术规范》，6处文物保护单位的结构最大速度响应速度在0.16～0.73mm/s，其中南京城墙等4处文保单位超标，超标量为0.02～0.58mm/s。

中华书局预测值满足《建筑工程容许振动标准》的要求。

5.5 振动污染防治措施建议5.5 振动污染防治措施5.5.1 振动污染防治的一般性原则为减缓本工程对沿线地面和建筑物的干扰程度，结合预测评价与分析结果，本着技术可行、经济合理的原则，本次评价从以下几方面提出振动防护措施和建议：（1）根据地铁振动的产生机理，在车辆类型、轨道构造、线路条件等方面进行减振设计，将降低轮轨撞击产生的振动源强值，从根本上减轻轨道交通振动对周围环境的影响。

①车辆振动控制车辆性能的优劣直接影响振源的大小，在车辆构造上进行减振设计对控制轨道交通振动作用重大。

根据国内外的有关研究资料，采用弹性车轮可降低振动4～10dB。

在转向架上采取减振措施；减轻簧下质量；采用盘式制动等措施来降低车辆的振动。

因此在本工程车辆选型中，建议除考虑车辆的动力和机械性能外，还应重点考虑其振动防护措施及振动指标，优先选择噪声、振动值低、结构优良的车辆。

②轨道结构振动控制轨道结构振动控制主要包括钢轨及线路形式、扣件类型和道床结构等三方面的内容，现分述如下：a、钢轨及线路形式重轨无缝线路不仅能增强轨道的稳定性，减少养护维修工作量和降低车辆运行能耗，而且能减少列车的冲击荷载；因而已在城市轨道交通中得到广泛应用。

本工程正线采用60kg/m重轨无缝线路，在车轮圆整的情况下其振动较短轨线路能降低5～10dB。

b、扣件类型本工程正线、辅助线整体道床，采用DTVⅠ2型弹性分开式扣件；车场线、出入段线碎石道床地段采用国铁弹条Ⅰ型扣件，车辆段内整体道床采用弹条I型分开式扣件。

C、道床结构本工程地下线路减振要求较高地段采用橡胶浮置板道床，特殊减振地段采用钢弹簧浮置板道床。

高铁车辆横向振动耦合是指高速行驶的列车在铁轨上出现的横向振动问题。

这种振动会对列车的稳定性、乘坐舒适性和轨道的使用寿命产生影响。

其主要机制是由于列车在曲线轨道上行驶时，车辆的横向力与曲线的半径产生耦合作用，引起车辆的横向振动。

为了减少高铁车辆的横向振动，采取一系列的技术对策：
悬挂系统设计优化：通过对车辆悬挂系统的设计和调整，可以减少车体的侧向倾斜和横向振动。

采用合适的悬挂系统，包括气弹簧、液压缓冲器等，可以提高车辆的横向稳定性。

轮轨系统优化：通过轮轨系统的设计和优化，可以减少轮对与轨道之间的横向力，降低车辆的横向振动。

例如，采用合适的轮轨几何参数、轮胎材料和轮轨间隙等，可以改善列车在曲线轨道上的横向运动性能。

主动控制技术：采用主动控制技术，如主动悬挂和主动滚动补偿系统，可以实时监测和调整车辆的横向姿态，减少横向振动。

这些系统可以通过传感器和控制器对车辆的横向运动进行实时监测和反馈控制，从而提高车辆的横向稳定性。

车辆质量分布优化：通过合理分布车辆的质量，可以降低车辆的横向振动。

例如，在车辆设计和制造过程中，通过合理配置车辆的质量中心、减小质量偏心等措施，可以减少车辆在曲线轨道上的横向振动。

综合采用上述技术对策，可以有效减少高铁车辆的横向振动，提高列车的运行稳定性和乘坐舒适性，同时也有助于延长轨道的使用寿命。

这些技术对策在高铁设计、制造和运营中起着重要的作用，不断推动高速铁路的发展和进步。

重载列车缓冲器特性研究综述孙树磊;李芾;黄运华;周张义;丁军君【摘要】介绍和总结了国内外货车缓冲器的发展概况,概述了钢弹簧摩擦缓冲器、摩擦橡胶式缓冲器、黏性阻尼缓冲器以及摩擦胶泥缓冲器的工作原理,分析研究了其阻抗特性.就缓冲器动力学计算模型的建立、缓冲器特性间断点的处理及其列车动力学模型的建立3个方面提出了今后研究的重点和难点,为缓冲器的选型设计以及纵向动力学的研究提供了一定的理论支撑.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2012(032)002【总页数】5页(P5-9)【关键词】重载列车;缓冲器;动力学计算模型;特性【作者】孙树磊;李芾;黄运华;周张义;丁军君【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U260.34+2铁路运输作为我国货物运输的重要手段之一，目前承担着全国货物运输的55%左右［1］。

据预测，2015年全国铁路货运量将达到45亿t，换算周转量将达到5.1亿万t·km，较2010年分别增长32.2%和41.7%［2］。

可见，铁路货运在国民经济的发展中起着不可替代的作用。

而重载列车作为我国铁路货运发展的重要方向，是解决铁路大宗货物运输的关键技术之一。

随着列车载重的增加、运行速度的提高，列车的纵向冲动成非线性增长［3］。

尤其是近几年来，大秦铁路成功开通2万t级的重载组合列车，暴露出了一系列的问题，如由于车钩力显著增大，车钩、钩舌以及钩尾框等出现故障及裂纹的比例增大，缓冲器裂损严重等，这就为列车纵向动力学的研究提供了前提。

而缓冲器作为重载列车缓和冲击和耗散振动能量的关键部件，很大程度上决定了列车的纵向动力学性能。

缓冲器的性能指标也直接影响了列车的牵引质量、车辆总质量、编组作业效率、货物的完好率等涉及铁路运输效能的主要技术经济指标［1］。

《机车电传动》2005年总目次《机车电传动》2005年总目次《机车电传动》2005年总目次专稿电动机架悬新型驱动装置的基本结构与分析比较…………??……………………………………?葛来薰(2.1)技术专题现代控制理论与交流电机调速(I)…………………黄济荣(1—1) 现代控制理沧与交流电机调速【?)——智能控制(1) ……………………………………………………黄济荣(2.7)现代控制理论与交流电机调速(Il1)——智能控制(2) ……………………………………………………黄济荣(3一1)现代控制理论与交流电机调速(1V)——智能控制(3) ……………………………………………………黄济荣(4.1)现代控制理论与交流电机调速(V)一一滑模变结构控制……………………………………………………黄济荣(5.1)现代控制理论与交流电机调速(VI)——非线性解耦控制……………………………………………………黄济荣(6—1)综述与评论弹性车轮的发展与研究现状……范蓉平.盂光,崔银会(1—8) "先锋"号电动车组电气系统回顾与改进设想……刘文平(1.12) 热管散热器在新型变流装置中的应用…李春阳,徐景秋(2一J4)高海拔电气设备工作特点及设计要求……………陈开运(2一l9) 永磁同步电动机控制策略综述…许峻峰,冯江华.许建平(3.7) 我国相控电力机车主电路的优化和简统化探讨…李春阳(6—8) 牵引变电所静止无功补偿方案综述刘设.郭知彼,蒋家久(6—12)研究开发DF8CJ交流传动内燃机车控制单元设计………………………………郭锐,刘智聪,姚晓阳(1一l6)"天梭"号交流传动电力机车车体………………………………杨俊杰,赵明远,王挺(1_l9)磁悬浮列车转向架的结构解耦分析………………………………张锟,李杰,常文森(卜22)基于功能相关门故障树的磁悬浮列车电源系统可靠性分析………………………………………浣上.龙志强(1.24)基于linux的机车显示系统平台的设计……………谷丰(1-27) 子模型技术在机车车辆强度计算中的应用………………………………………贾宇,肖守讷(卜30)基于有功功率闭环的高压异步电机软停控制………………………………王卫安,危韧勇,蒋家久(卜33)直线感应电机推力及法向力的计算……黄练伟,胡基士(卜36) ss4改进型电力机车电气控制系统无触点改造………………………………………刘剑锋.黄志武(1.40)柔性神经网络及其在开关磁阻电机建模与仿真中的应用………………………………………于学海,葛宝明(2—23)无速度传感器异步电机直接转矩控制系统的研究………………………………王坚,桂卫华,刘可安(2—27)FPGA在车载3G通信系统中的应用………吴正平,危韧勇(2—30)MVB总线实时协议实现及其试验研究…张大波,王建(2—33)一种新型内燃机车主发电机励磁控制方法………………………………班立权.鲁五一,罗仁俊(2.37)基于虚拟样机的磁悬浮列车运动学仿真分析………………………………洪华杰.李杰,李淑娟(2—40)基于PWM技术的电空比例阀研究……………倪文波,王雪梅,李芾,陈勇,金雪岩(3.12) 永磁同步电机直接转矩控制系统研究与仿真………………………………………朱小鸥,冯晓云(3一l6)基于ARM核微处理器的MVB四类设备的研究…………………………………………吴健.于跃(3.20)单端反激l0WDC/DC模块电源的设计…张顺彪.邵志和(3—23)内燃机车控制系统DC/DC升压滤波模块研制………………………………………徐洪兴.任文毅(3—27)基于电压移位调制的点式四象限变流器……………………官二勇,宋平岗,叶满同,刘顺炮(3—29) 磁悬浮列车绝对定位系统的研究………………………………王滢.郭小舟,王式雄(333)DK—l型机车电空制动机的制动控制的改进………………………………王建华,刘豫湘,高殿柱(3—37)半实物仿真环境下大功率逆变器建模的补偿算法………………………刘晨,王秀利,冯江华,陈高华(4—7)相异步电动机的j相交流调软启动及节能控制的研究………………………………黄辉,姜学东邱瑞吕【4一l0)支持向量机在列车自动控制中的应用………………………………游诚曦(4一l3) 邵华平.覃征,空气弹簧的刚度及阻尼特性研究……………………刘增华,李芾,傅茂海,继玲(4一l6)D09.32连续式捣同车电气控制系统………………王建宏(4—20)基于Buck.Boost变换方式的逆变器………侯朝勇,郭小舟(4—23)lO0kW四象限变流器电路及其控制………………马惠春(4—27)zs224开关电源输入滤波器的电磁兼容性没计………………………………………陈修林,张顺彪(4.30)机车速度信号综合处理装置……………徐光斌,胡月初(4.33)网侧变流器系统建模及半实物仿真实现………………………王秀利,潘燕,冯江华,蒋静坪(5.8)磁流变耦合轮对控制策略研究…………党彦波,王开文(5.12) 同步电动机的磁场定向控制应用研究………………………………尚敬,韩卢平,刘可安(5一l5)KZ4A型交流传动电力机车主变流器…杨文昭,何多昌,蒋耀生,周细文.陈义正,廖建军(5.18) DF8B型机车逻辑控制单元设计…………吴正平,郭锐(5.23) 具有USB接口的MVB总线适配器的开发………………………………………付坤明.汪旭(525)永磁EDs型磁悬浮列车结构计算与应用……………………李云钢,常文森,张晓,程虎(5—29)基于多刚体动力学的机车横向稳定性分析方法研究………………………………马卫华,罗世辉,王自力(5.33)ss7机车牵引杆座设计改进与强度计算…王德利,杨俊杰(537) 双机牵引重联机车安全控制装置………………………………张开辉,王立德,李志秀(5.40)神经网络预测控制在摆式列车倾摆系统中的应用………………………………………戴小文.张济民(615)轮对空心轴转向架悬挂机车电机顺置与对置对轴重转移的影响………………………………黄志辉.孙永鹏,罗华军(6.18)ss7机车抱轴箱体裂纹研究……张运伟.封全保,杨俊杰(6—21)磁悬浮列车的非线性鲁棒控制…………孙玉昆.张昆仑(625) 90Mw晶闸管整流电源现场控制单元研制………谭雪谦(6—29) 机车电缆的抗电磁干扰性研究…………余定华.王益民(6—32) 基于DSPTMS320LF2407的牵引供电保护装置………………………………………田科,魏存祥(6—37)城市轨道车辆广州地铁2号线车辆电传动控制系统及其应用…凌炜(卜50) 上海莘闵线轻轨车的主电路………………………程珂(2—45) 广州地铁车辆数字报站器的国产化改进………………………………………张少锋,肖向前(2.48)SITRAS@DPU96在广州地铁2号线的应用………刘华辉(3.47) 广州地铁l号线车辆首列车架修概述……………林攀(3—51) 交流传动互馈试验台脉冲整流器二重化串联系统……………………张章,郭文杰.张全柱.郑琼林(4—41)广州地铁车辆制动系统的特点分析……邱伟明,任翠纯(4.45) 广州地铁4号线地面制动电阻的设计……李鲲鹏,张振生(5—43) 南京地铁车辆制动系统特点分析…………………张和平(5—47) 城市轨道交通列车编组形式与牵引电机的选择………………………………唐明辉,王健全,徐同梁(5—50)国产化北京地铁车辆的粘着控制………………………………李江红,陈华同,胡照文(6.40)城市轨道交通车辆段建设问题的探讨……………卢桂英(6—43) 列车提速摆式列车车体倾摆机构同步问题研究……………………………倪文波.李芾,钱青青(1—43)高速动力车转向架焊接构架优化设计…米彩盈.李芾(1—46) 采用弹性与刚性架承式驱动装置的机车横向性能比较………………………………罗,罗世辉,金鼎昌(3—41)基于Rs485的25T客车电源串行通信系统………石晓靖(3—44) 轴转向架一系悬挂弹簧设计…黄志辉,张红军,孙永鹏(4.36) 『."中华之星"高速列车信息显示系统……杨颖,李蔚(4—38) 试验检测轮对参数自动检测新装置……高向东,陈章兰,杨雪荣(1—53) 机车电子控制柜计算机自动检测系统……………………阎铁生,陈建明,肖经蔚,郭世明(1.56)大型养路机械电子插件自动测试系统…杨卫峰,李石平(1.59) 列车纵向冲击检测与司机操作平稳等级的建立……………………李毅,徐双满,张家栋,霍凯(2—54)电力机车弓网离线监测系统……………………封力民,刘浩,王黎,高晓蓉(2—57)电力机车车顶高压设备绝缘故障检测………………………………许玉清,张建朝,朱贸栋(2—59)基于转差频率的互馈试验台电机控制策略研究……………………邓永红,马志文.叶斌,郑琼林(3—53)电力机车主变流器故障智能诊断系统………………………………刘松柏,蒋新华,陈特放【3—57)机车故障自动诊断系统中闽值的发定……………王黎(3.60) 便携式脉冲输出模块测试仪……………甄雄伟.高月华(3.63) 机车传动齿轮超声波探伤自动检测装置…………刘宪(4.59) SS8型电力机车整车动态检测系统…王同政,戴伟跃,沈海涛.黎英豪,谢让皋.喻贵忠(5.54) 机车轴承故障诊断与预测系统…………赵明元,朱衡村(5.58) 常月J制动系统故障检测装置………………………包学志(5.61) 机车轴温报警装置及其抗干扰设计………………杨四清(6.47) DKL/LCU通用测试台的设计………………………彭涛(6.51) 制造技术机车在低温条件下钢件焊接材料工艺技术研究………………………………………钟振龙,余斌(4.49)计算机应用旅客信息显示系统主控站底板设计………………苏志敏(2.50) 调车文件分析软件的开发与应用………………………………唐嵬,李光伟,隆颖军(3.66)加装LCU的DF8B型机车微机控制系统软件设计…何良(4—52) PLC在机车检修管理软件与出入库信号连接中的应用……………………黄丰云,张忠箭,唐明安,汤春球(4—56)机务段股道管理自动化系统的开发……何鸿云,蒋勇(5—63) 高精度A/D转换芯片ADs8364在数据采集系统中的应用………………………………喻小虎.徐欣,黄勇杰(6—54)电力机车制动机车载运行记录诊断系统………………………………鲍恝,杨文焕,薛得凤(6—56)运用检修TDv型真空断路器的手动闭合应急方案………………………………………… 安凤亮,朱永明(1.63)ss4型电力机车两位置转换开关故障分析………………………………………… 李文平,张建成(1.64)zQ800.1型牵引电机电刷非正常磨耗故障原因及对策………………………………………………… 郭志杰(1-66)牵引电机换向器表面异常磨耗的原因分析及对策…………………………………………………… 赵俊贤(1-67) 列车通过变坡点时的平稳操纵……………………王奇钟(1-69)专特运机车加装切除监控装置制动控制功能开关的建议………………………………………………… 钱磊(1.71)sS3型机车"零"位工况监控误判断的改进………………………………张大福,冯真强.朱育磊(1—73)DF5型机车风源净化装置控制电路的改进………………………………………王庆彬.赖圣辉(1—74)SS8机车接地线分流不均现象分析及处理措施………………………………安凤亮,崔光玮.朱永明(2—61)SS4改进型机车内重联线故障原因分析…王武军,王国建(2—62)sS4改进型机车零压保护电路的改进设计………范志鹏(2—63)SS6B型电力机车顶盖漏水原因及改进措施……………………………………?一高明.肖曦涛(2.65)6K型电力机车牵引杆支座裂损原因及处理措施………………………………………王国建,李联洲(267)LKJ一93A型监控装置误动作放风无显示的分析及对策………………………………………………… 贾理锋(2—69) sS3型电力机车牵引变爪器A柱引出线接头烧损故障的判断………………………………………刘新良,欧明怀(3—68)sS3B型电力机车主断路器故障原因分析及对策…李平(3—70)牵引电机轴承同死及小齿轮弛缓故障处理………………………………………曹殿涛,刘振海(3—72)zDll5型牵引电机环火故障原因分析与对策………………………………王辰永,崔光玮,张旭鑫(4—63)电力机车空转保护系统故障的分析及处理………………………………………吴军,李振义(4.65)浅析车晃对sS8机车部分电气设备的影响………………………………………安风亮,崔光玮(4.67)抱轴瓦发热原冈分析及解决措施………………………………武围林.王华清,张铁竹(4—68)8K机车第二次大修的尝试和探索………李希彪.郑大立(5.67) JKG系列双塔空气十燥器电控器电路改进………潘朝晖(5.70) SS7C型机车双管供风装置惯性故障及改进措施………………………………胡祖健.刘炬,符建云(5.72)ss4改进型电力机车防空转误动作原J分析及改进措施………………………………………华鹏飞,李勇智(5.73)螺纹锁同胶存电力机车俭修中的应Hj………………………………王汉东.祝止佳,董文(5.74)万吨重载列车的平稳操纵……………王帅,安中止.r_】品.李慧忠,文建峰(6-60)sS4,SS6机车快速肩动预备保护控制环节存在的问题及对策………………………………………王武军,谢春华(6.62)sS9改进型电力机车门联锁钥匙箱保护阀的改进…张国华(6.64) 机车司机控制器电位器故障分析及改进…………魏兴舟(6.66) 问题讨论ss7型电力机车轮缘偏磨问题的探讨………………=F志平(2.70) 电力机车用电分段汁量系统……………李鸿剑.刘志坤(2.73) "中华之星"DCll0V开关电源的改进……………刘菊香(2-75) 电力机车辅助电机的电气保护……………………张中(3.74) 交直型电力机车部分关键控制电路的可靠性探讨…………………………………………………罗彦(3.77)sS7C型电力机车Lcu故障的分析及对策…………刘炬(4—69) 8K型机车辅助电路接地控制方式的改进………………………………袁日东,李希彪,郑大立(4—70)DF4型内燃机车主电路一点接地的判定方法……吴鸣(4—72) 空气主断路器控制轴超声波探伤探头的改进………………………………………智强,秦天楼(4.75)消除DF11型内燃机车接地保护肓区的建议………………………………………许期英,刘敏军(5—75)机务段机车检修工艺管理的探讨…………………许玉清(6—68) 列车运行监控记录装置与点式应答器的结合运用…………………………………………………张长安(6.70)DF8B机车冷却风扇电动机启动性能的改善………………………………………姬惠刚,许勇(6.72)动态消息首列地铁宽体车辆在株洲下线(1.42)大秦铁路2万t重载组合列车首次试验成功(1.72)粤海铁路通道开行第l列跨出海岛的旅客列车(1.75)DFIIG型内燃机车通过成果鉴定(2. 6)"南车四厅"向伊朗出口的首批铁路客车启运(2.6)我国引进大功率交流传动电力机车技术(2.77)《机车电传动》获"十佳科技期刊"称号(2.77)株洲所在美成立电力电子系统海外研发中心(3—46)国产化GTO器件在上海地铁列车上获得成功应用(3.56)两种出口机车通过省级科技成果鉴定(3—73)国内首列高档次低噪声低地板轻轨车问世(4—6) 武广铁路客运专线开工建设(4—51)LKJ2000产品荣获中国国际软件博览会金奖(4.62)《上海城市轨道交通车辆客室车门系统安全及可靠性技术与应用》通过上海市科委技术鉴定(4—76) 2O0km/h铁路动车组项目的机电产品采购合同式签订(5.22) 天津地铁1号线首列客车简介(5—36)"全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会"获得批准(5—39)"巾华之星"开始载客运营(5—72)南京地铁1号线正式通车(5—76')"机车走行部状态监测及故障诊断系统"通过科技成果鉴定(6—17) 中国南车集团两公司挂牌成立(6.28)青藏铁路全线铺通 (6—42)郑西铁路客运专线止式开一E建设(6—42)。

客车在长期运行中，可能由于种种客观因素导致，出现故障问题，加之后期维修和保养不当，为客车行车安全埋下了一系列安全隐患。

而在科学技术不断发展下，在车辆生产中应用了大量的新技术和材料，空气弹簧是一种常见的客车部件，合理有效解决客车空气弹簧运用故障问题，对于车辆行车安全和使用寿命具有十分深远的影响。

本毕业设计就25T型铁路客车空气弹簧运用常见故障进行深入剖析，提出合理措施，有助于为后续工作开展提供帮助，确保车辆可以安全运行。

关键词：25T型客车；空气弹簧；故障；分析摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究思路 (1)第2章空气弹簧概述 (3)2.1 空气弹簧概述 (3)2.2 空气弹簧橡胶囊的结构 (3)2.3 空气弹簧的控制系统 (5)第3章空气弹簧常见故障分析 (6)3.1 空气弹簧故障类型及分析 (6)3.2 空气弹簧故障常见类型及分析 (8)3.2.1上盖与胶囊之间漏风。

(8)3.2.2 上盖、下座密封部脱胶漏风 (8)3.2.3 胶囊裂纹 (8)3.2.4 胶囊磨损 (9)3.2.5 胶囊鼓泡 (9)3.2.6 节流阀生锈和脱落 (9)第4章空气弹簧检修工艺与改进 (10)4.1 空气弹簧检修工艺设计 (10)4.1.1 胶囊和上盖漏风故障检修 (10)4.1.2 胶囊故障检修 (11)4.1.3节流阙生锈和脱落 (12)4.1.4上盖变形 (13)4.1.5 橡胶堆脱胶、裂纹 (13)4.1.6 其他相关故障 (13)4.2 空气弹簧检修工艺改进 (14)4.2.1 注意事项及基本技术要求： (14)4.2.2 组装 (14)4.2.3 气密性试验方法 (15)4.2.4 分解 (15)4.2.5 空气弹簧的更换方法 (15)参考文献 (16)致谢............................................. 错误!未定义书签。

第1章绪论1.1研究背景铁路第五次大提速采用了一种全新的运营及检修模式，即可持续长达20小时的城际间点对点式运行，持续运行时速达到160公里，一次库检作业满足5000公里\(一个往返\)无须检修。

空气弹簧悬挂的设计与计算空气弹簧悬挂是一种基于空气弹簧原理设计的悬挂系统，广泛应用于汽车、摩托车、铁路车辆以及工程机械等领域。

它通过利用空气的弹性特性来提供车辆的悬挂支撑和减震功能，有效改善了行驶中的舒适性和稳定性。

设计空气弹簧悬挂系统首先需要考虑的是悬挂系统的工作原理和结构。

一般来说，空气弹簧悬挂系统由气囊、气泵、阀门和控制系统组成。

气囊是承受车辆荷载的主要部件，它通过充气和放气控制来实现悬挂高度的调整。

气泵负责提供气囊所需的气压，而阀门用于控制气压的流动。

控制系统则根据车辆的状态和行驶条件，通过调节气泵和阀门的工作来达到理想的悬挂效果。

在设计空气弹簧悬挂系统时，需要根据车辆的负荷、行驶速度和路况等因素进行综合考虑。

首先，需要确定车辆的总负荷，包括车辆自身重量以及乘客和货物的重量。

根据负荷的大小，可以选择合适的气囊尺寸和气囊数量，以确保悬挂系统能够有效支撑车辆的重量。

需要考虑车辆的行驶速度。

当车辆以较高速度行驶时，悬挂系统需要具备较高的刚度和减震性能，以保证车辆的稳定性和安全性。

因此，在设计空气弹簧悬挂系统时，需要选择合适的气囊和阀门，以实现悬挂刚度的调节和减震效果的优化。

还需要考虑车辆行驶过程中的路况变化。

不同的路况对悬挂系统的要求也不同。

例如，在起伏不平的路面上，悬挂系统需要具备较高的柔软性，以吸收和减缓道路表面不平度对车辆的冲击。

而在平整的高速公路上，悬挂系统则需要具备较高的刚度，以保证车辆的稳定性和操控性。

在计算空气弹簧悬挂系统的设计参数时，可以利用数学模型和仿真软件进行辅助。

数学模型可以通过建立悬挂系统的动力学方程，考虑车辆的质量、弹簧刚度和减震器等参数，来分析和预测悬挂系统的工作性能。

仿真软件则可以通过模拟车辆在不同行驶条件下的悬挂系统工作情况，来评估设计方案的可行性和优劣性。

在实际应用中，空气弹簧悬挂系统还可以与其他悬挂系统相结合，以进一步提高车辆的悬挂性能。

例如，可以将空气弹簧悬挂系统与液压悬挂系统相结合，以实现悬挂刚度和减震效果的双重调节。

钢铁制弹簧在轨道交通设备制造中的应用研究概述随着现代城市化的快速发展，轨道交通设备在城市交通中扮演着重要角色。

而钢铁制弹簧作为一种重要的机械弹性元件，在轨道交通设备制造中的应用也变得越来越重要。

本文将探讨钢铁制弹簧在轨道交通设备制造中的应用研究，并讨论其在提高交通设备性能、安全性和可靠性方面的作用。

一、钢铁制弹簧的基本原理和分类钢铁制弹簧是一种能够储存和释放弹性能量的机械装置，具有抵抗外力作用和恢复原状的能力。

它可以根据其形状和结构特点进行分类，如压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等。

在轨道交通设备制造中，常见的应用包括车辆悬挂系统、车门开关机构、车厢座椅等。

二、钢铁制弹簧在轨道交通中的应用1. 提高车辆悬挂系统性能钢铁制弹簧在车辆悬挂系统中起到了关键作用。

它能够承受车辆行驶过程中的震动和冲击力，提供合适的弹性支撑。

通过合理选择和设计弹簧的刚度和尺寸，可以实现对车辆悬挂系统性能的优化。

较硬的弹簧可以提高车辆稳定性和操控性能，而较软的弹簧可以提高乘坐舒适度。

2. 保障车门开关和锁扣机构可靠性车门开关和锁扣机构在轨道交通设备中起到了关键作用。

钢铁制弹簧被广泛应用于这些机构中，通过提供恰当的弹性力量来实现车门的开关和锁扣功能。

钢铁制弹簧具有较高的弹性恢复能力和稳定性，能够保证车门开关和锁扣机构的可靠性和耐久性。

3. 提高车厢座椅舒适性和安全性在轨道交通设备中，乘客的舒适性和安全性是非常重要的考虑因素。

钢铁制弹簧被广泛应用于车厢座椅中，通过提供合适的弹性支撑来提高座椅的舒适性。

此外，弹簧还可以在车厢受到冲击力时起到减震的作用，保护乘客的安全。

三、钢铁制弹簧应用研究的挑战和解决方案尽管钢铁制弹簧在轨道交通设备制造中的应用已经取得了很大的成功，但仍然面临一些挑战。

其中之一是寿命问题。

随着轨道交通设备的长时间使用，弹簧可能会出现疲劳和变形，从而影响其性能和可靠性。

为了解决这个问题，需要进行定期检查和维护，并及时更换老化的弹簧。

Jun. 2022Vol. 51 No. 62022年6月 第51卷第6期机械设计与制造工程Machine Design and Manufacturing Engineering DOI ： 10. 3969/j. issn. 2095 -509X. 2022.06.011一种新型轨道供电重载RGV 的研制冯 敏1,刘望保1,马梦珍1,王自超S 胡均平彳(1•株洲优瑞科有色装备有限公司，湖南株洲412001)(2.中国十五冶金建设集团有限公司工程总承包事业部，湖北黄石435216)(3.中南大学机电工程学院，湖南长沙410006)摘要:针对自动化立体仓库项目中重载货物长距离、换向定点转运的难题,提出了一种低压轨道供电、自带旋转功能的重载链条输送技术解决方案，取代输送机输送，并基于该方案设计了 一种重载输送的有轨制导车辆(RGV)。

为了保证RGV 的性能，进行了充分的相关理论计算，并运用Solidworks Simulaiton 进行静力学有限元分析验证结构的合理性；为了避免RGV 高速运动状态下出现共振,保证整车的运行平顺性,对RGV 的关键部件进行了模态分析,并对该RGV 进行了试制与实验，验证了它的可靠性。

关键词:RGV ；力学分析;控制软件；试制中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号：2095 - 509X(2022)06 - 0055 - 05国内有色冶炼企业设备的自动化程度和冶炼技术水平近年来都有大幅度的提高,比如在铜冶炼厂全自动电解行车、高度智能化剥片机组的应用等 等，大大提高了各企业的生产效率,取得了很好的社会效益和经济效益但是成品阴极铜的仓储以及转运工艺却相对落后，由剥片机组生产出来 的阴极精铜,还是用叉车人工叉取转场至堆场;在物流装运方面,企业也是靠人工操作叉车或行车进行装车作业，但作业车间邻近电解槽，处于弱酸性 环境中,环境较恶劣，而且人工作业劳动强度高,生 产效率非常低。

10.16638/ki.1671-7988.2018.19.051汽车钢板弹簧的设计与悬架性能分析姜永晴，肖冰，赵萍（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710000）摘要：文章主要介绍了钢板弹簧设计流程及步骤，对汽车钢板弹簧的设计流程进行梳理和算法说明，为板簧设计提供一定的参考指导；同时从钢板弹簧悬架的强度、刚度及弹性特性方面为切入点，介绍了悬架性能分析的方法及衡量指标，为悬架性能分析指明方向；使钢板弹簧悬架设计有了清晰的步骤，挺高了悬架设计的效率与可靠性。

关键字：汽车钢板弹簧；参数匹配；强度；刚度中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2018)19-147-03Design and Suspension Performance Analysis of Vehicle Steel SpringJiang Yongqing, Xiao Bing, Zhao Ping( Shaanxi Heavy Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710000 )Abstract:This paper mainly introduces the design flow and steps of steel spring, combs the design flow of automobile steel spring and explains the algorithm, so as to provide some reference guidance for the design of steel spring. At the same time, from the aspects of strength, stiffness and elastic characteristics of the spring suspension of the steel plate, the method and measurement index of the suspension performance analysis are introduced, and the direction of the suspension perfor -mance analysis is pointed out. The design of the steel spring suspension has a clear step, which is quite high efficiency and reliability of the suspension design.Keywords: car steel spring; Parameter matching; Strength; stiffnessCLC NO.: U462 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)19-147-03前言汽车钢板弹簧是汽车悬挂系统中重要的弹性元件，起着连接车轮和车架的作用，主要用来传递车轮与车架之间的力和力矩，缓和由路面不平引起的冲击载荷和振动，因其结构简单，维修保养方便，制造成本低，而在商用车中得到了广泛使用⋯。

空气弹簧失效对车辆动力学性能的影响吕凤梅;赵建秋;李明;景建辉;邵楠【摘要】介绍了SYS540H4空气弹簧的特性,通过对车辆正常工况和空气弹簧失效工况建立非线性动力学模型,对车辆动力学性能进行分析,考察了车辆蛇行运动稳定性、动态曲线通过性能及运行平稳性.分析结果表明当空簧失效时,车辆的动力学性能变差,特别是在比较差的线路上要降到很低的速度才能安全运行.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2012(032)005【总页数】4页(P34-37)【关键词】转向架;空气弹簧;动力学性能;失效;橡胶堆刚度【作者】吕凤梅;赵建秋;李明;景建辉;邵楠【作者单位】唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;河北机车技师学院,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035【正文语种】中文【中图分类】U270.331+.4空气弹簧是一种在柔性密闭的橡胶气囊中加入压缩空气、利用空气的可压缩性进行工作的非金属弹性元件，弹性恢复力由内部空气压缩的反力和随着变形有效受压面积增加的反力共同提供，具有缓冲、减振及降低噪声等功能。

空气弹簧可以同时承受3个方向的载荷，具有低横向和垂向刚度和能承受大扭转变形。

合理地确定由空气弹簧本体到附加空气室之间节流孔的大小，获得车辆在振动过程中所需要的阻尼，使振动得到必要的衰减，能代替结构复杂、加工要求比较精密的垂直油压减振器。

为确保车辆运行的安全性，在空气弹簧下部设置橡胶堆，当空气弹簧失效时，车体支撑于橡胶堆上；在两空气弹簧间设置差压阀，当转向架一侧空气弹簧失效，另一侧空气弹簧可通过差压阀将压力空气排出，防止由此而引起车体倾斜，从而保证了车辆的安全运行，当然车辆的运行平稳性会有所下降［1］。

通过对车辆正常工况和空气弹簧失效工况建立动力学模型，分析了车辆动力学性能并进行对比，提出一些建议。