转向架安全吊装结构的断裂原因及改进对策

针对209P型客车转向架摇枕安全吊装结构螺栓孔处发生多起断裂问题,基于安全吊装结构受力分析,对断口进行理化检验,表明断裂为疲劳断裂,起源于应力集中的螺栓孔边缘处。采用有限元软件ANSYS建立安全吊装结构仿真模型并进行应力分析可知,螺栓孔边缘处在正常工况下受力不大,断裂主要与动应力有关。开展模态测试、线路动应力及振动加速度测试等动态试验进一步分析断裂原因,提出改进对策并进行运用考核。结果表明:安全吊座结构1阶模态92Hz与线路主频90Hz相近,引起列车运行过程中安全吊装结构振动放大,使安全吊座螺栓孔处承受较大的纵向交变动应力,导致螺栓孔薄弱处裂纹萌生并不断扩展,直至断裂;在保证安全吊装结构承载能力的前提下,将钢带结构的安全吊更改为钢丝绳结构的安全吊,通过改变安全吊装结构的模态可消除类似断裂问题。