城际轨道交通动车组一系钢弹簧断裂故障问题研究

一系钢弹簧是动车组重要的承载和减振部件,其故障问题主要集中在断裂和磨损上。目前对于钢弹簧断裂故障的分析大多基于仿真和材料学分析方法,而未对其异常受力根源进行深入研究。从振动响应角度对某动车组一系钢弹簧疲劳断裂故障问题进行深入分析,综合理化分析、振动模态测试以及车轮状态调查,找到钢弹簧失效的根本原因,即车轮存在多边形,且其产生的强迫振动导致钢弹簧发生接触性疲劳断裂。通过车轮镟修,解决了钢弹簧断裂故障问题。     

基于一系钢弹簧精细化建模的车辆动力学性能研究

为有效地模拟弹簧自身的承载状态及弹簧的故障状态，进而揭示车辆转向架的一系钢弹簧承载力学性能及一系钢弹簧断裂对车辆动力学性能的影响，以某动车组一系钢弹簧为研究对象，采用了一种弹簧本身质量参振的离散模型方法精细化弹簧建模，介绍了弹簧细化模型处理的理论和方法。根据弹簧断裂的实际情况，分析了该动车组一系钢弹簧不同位置的静态及动态承载规律，仿真分析了不同故障工况下，动车组通过直线段和曲线段时的车辆动力学性能。研究结果表明：与外侧弹簧组相比，内侧弹簧组的内、外圈弹簧的静载荷均更大，且内圈弹簧载荷仅为外圈弹簧载荷的1/2左右；在动载荷频率为20～45 Hz范围内，轴箱内侧弹簧的动载荷比外侧弹簧的动载荷大；轴箱外侧外圈弹簧在超员工况下受载最恶劣，外圈弹簧距离弹簧端部1.2圈附近，超员工况下弹簧会和底圈接触且弹簧接触载荷达到3 kN以上；单一一系钢弹簧断裂时，对车辆的平稳性影响较小，但会使车辆的安全性变得恶化，尤其当弹簧中部断裂时，车辆的脱轨系数和轮重减载率会明显增大。     

地铁转向架一系簧下盖螺栓断裂分析及改进措施

对某型地铁一系簧下盖螺栓断裂问题的原因进行分析,结合断裂螺栓理化分析、一系簧下盖螺栓线路工况载荷台架试验模拟,确定了钢弹簧调整垫摩擦阻力不足为故障直接原因。针对故障原因,进行了钢弹簧调整垫设计方案改进。基于台架试验,验证了改进方案的有效性。     

广州地铁某型车辆一系螺旋钢弹簧断裂问题分析

广州地铁某型车辆频发一系螺旋钢弹簧断裂问题。统计分析钢弹簧断口特征发现,断口有明显的疲劳断裂特征,断裂位置集中在1.0~1.6圈内,出现过第一、第二有效圈并圈磨损的异常现象。在钢弹簧簧丝应变测试中发现40~80 Hz频率痕迹。通过动态仿真分析发现,螺旋钢弹簧在40~80 Hz频率振动激励下出现明显的波动现象,弹簧各圈应力幅值均较低频激励时大,靠近端部的有效圈应力幅值较中间圈增大明显,从而使靠近端部的第一有效圈最早产生疲劳失效。基于分析结果,建议钢弹簧选型设计时,应提高疲劳强度,尽量取大安全系数,提高弹簧自振频率。     

SS_(4B)型机车一系弹簧断裂原因分析

文章针对SS_(4B)型机车一系弹簧断裂问题,对断裂弹簧进行检验分析,结合实际运用情况,重点从一系悬挂结构、弹簧制造、运用环境等三个方面分析弹簧断裂原因,并提出解决措施。     

铁路客车轴箱钢弹簧断裂失效的分析研究

铁路客车轴箱钢弹簧常见的失效形式为断裂失效,文章从弹簧设计校核、制造过程、运用中相关零部件的影响等方面来分析轴箱钢弹簧断裂失效可能的原因,提出改进方向,为轴箱钢弹簧的断裂失效分析提供借鉴。     

基于虚拟样机技术的机车车辆钢弹簧疲劳寿命研究

机车车辆在轨道上运行时,线路的不平顺及车轮的变形会使悬挂装置受到各种有害冲击。断裂和应力松弛是机车车辆钢弹簧最常见的失效形式,有研究证明弹簧断裂绝大部分都是因疲劳引起的。发生松弛失效的弹簧没有及时更换,会给列车的安全运行埋下隐患,引发严重的行车事故。运用多体动力学软件SIMPACK建立整车模型．提取弹簧随机载荷谱,通过疲劳分析软件FE—Safe对某电力机车二系悬挂钢弹簧进行随机疲劳寿命分析,对轨道车辆钢弹簧寿命预测及确定更换周期具有一定的工程实用价值。     

铁道车辆轴箱弹簧断裂故障对动力学性能的影响

车辆运行过程中,当轴箱弹簧突发断裂故障,会造成动力学状态和性能突变,一系悬挂刚度突然减小,暂时失去承载能力,会威胁车辆行车安全。结合整车的动力学仿真,建立了轴箱弹簧断裂过程的力学模型,对整个断裂过程进行仿真,模拟了轴箱弹簧突然断裂工况下车辆动力学性能变化,分析了轴箱弹簧断裂条件下车辆直线行车安全性以及曲线通过安全性。计算分析结果表明:轴箱弹簧突然断裂导致一系悬挂刚度剧变,引起轮轨垂向力先减小后增大,轮重减载率、脱轨系数等参数增大直至超限,但对轮轨横向力影响不大。     

SF2500型转向架结构与故障维修分析

文章介绍SF2500型转向架的结构特点和主要部件,并结合现场维修经验,详细说明一系圆钢弹簧断裂、二系空气弹簧故障与拆装后构架转臂处螺纹盲孔滑牙等常见故障,及其维修措施。     

机车一系弹簧动荷系数确定的探讨

对DJ1型机车一系弹簧断裂原因进行分析,认为机车一系弹簧直接承受轮对的冲击,工作条件较为恶劣,一系弹簧疲劳寿命除与弹簧本身质量有关外,还与弹簧的动荷系数取值密切相关,而动荷系数的取值与机车运用线路条件、机车的悬挂方式、机车运行速度及机车牵引负荷有关.不同线路条件应取不同的安全系数,以保证一系弹簧的工作寿命.     

浮置板断簧条件下的列车-轨道耦合系统动力特性分析

针对昆明地铁4号线工程设计实践,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立列车-钢弹簧浮置板轨道垂向耦合动力学模型。分析了钢弹簧容易发生断裂的位置,研究了钢弹簧的断裂位置和断裂数量对列车-轨道耦合系统垂向振动的影响。结果表明:浮置板中部附近的钢弹簧更容易发生断裂;断簧数量越多,车体垂向加速度、钢轨和浮置板的垂向位移及其垂向加速度、钢弹簧支点力越大,且沿轨道纵向恢复越慢;在断簧数量相同的情况下,板端断簧时的车体、钢轨、浮置板的垂向加速度比板中断簧时的大,板端断簧时的钢弹簧支点力比板中断簧时的小;如果断簧数量大于2对,板中断簧时的钢轨、浮置板的垂向位移将超过板端断簧时的垂向位移;当断簧位置出现在板端时,板端扣件会受到压缩力和拉伸力的循环作用,不利于扣件的使用寿命。     

SS3B型固定重联机车一系弹簧断裂的原因分析及处理

对SS3B型固定重联机车一系弹簧组外簧的强度进行计算校核,分析了造成弹簧断裂的主要原因,并提出了相应的处理措施,取得了良好的效果。     

基于疲劳应力法的车辆双圈螺旋钢弹簧优化设计

针对机车车辆双圈螺旋压缩钢弹簧的结构特点和运用现状,提出了基于材料疲劳特性的弹簧优化设计方法,以某型转向架用一系双圈弹簧组为例,通过传统的弹簧设计对比计算,并经试验验证,表明所建立的弹簧优化设计模型是更趋合理的,为工程实践提供了有效的解决方案。     

机车弹簧断裂原因分析

针对机车在调试运行后弹簧断裂故障,采用化学成分分析、硬度测试以及金相检验等方法对断裂弹簧进行了分析。检验结果表明,弹簧断裂的原因是由于在制造过程中磨削加工不当,使得弹簧端面产生了马氏体组织,导致其失效断裂。     

直接驱动转向架一系悬挂设计分析

用多体动力学软件Simpack建立了永磁同步电机直接驱动转向架的车辆系统动力学模型,通过仿真计算来对直接驱动转向架的一系悬挂进行结构选型和参数优选.分析了一系悬挂水平定位刚度与非线性临界速度的关系,得出一系纵、横向定位刚度分别是10 MN/m和6 MN/m,并据此确定了一系悬挂应采用双圈钢弹簧+三角拉杆的结构形式.针对一系悬挂横向跨距较小的特点,着重分析车辆柔度系数s,得出一系垂向刚度取值为1.2～1.6 MN/m,最后计算了一系弹簧的详细结构参数.     

关于转K2型转向架减振弹簧断裂的原因分析及建议

在对转K2型转向架检修过程中,发现减振弹簧断裂故障较多。从车辆制造、检修、装载等角度分析,认为弹簧组装时未落入位、弹簧选配不符合要求、货物超载或偏载,是减振弹簧断裂的主要原因,并据此提出避免减振弹簧断裂的措施和注意事项。     

预制式钢弹簧浮置板的研制与应用

为进一步提升钢弹簧浮置板综合性能、施工速度和质量,满足施工期振动控制和既有线减振升级改造等需求,研发了一种预制式钢弹簧浮置板。系统梳理了预制式钢弹簧浮置板的研发背景,介绍了预制式钢弹簧浮置板系统设计和应用情况。经过理论分析、室内静载和疲劳试验,以及试验段建设运营及现场测试,验证了其安全性和有效性。预制浮置板道床以其高品质、施工方便高效等优势正逐步成为特殊和高等级轨道减振技术的首选。     

上海轨道交通03A01型车辆轴箱弹簧断裂原因分析

针对上海轨道交通03A01型列车15年架修阶段的轴箱弹簧发生疲劳断裂现象,采用化学元素分析、金相检验、硬度测试和断口扫描电镜等测试方法,综合分析了导致弹簧断裂失效的原因。运用磁粉检测识别检修阶段的弹簧表面缺陷,防止弹簧装车后发生断裂失效。     

成都地铁1号线一系弹簧国产化研制及其试装

成都地铁1号线列车原装为日本一系弹簧,运用半年后的蠕变量达到了10 mm,本文通过理论计算分析和实验,研究分析一系弹簧国产化的可行性。文中描述的新型国产一系弹簧在运营车辆上试装后得出的一系列经验数据,为地铁一系弹簧国产化提供借鉴。一系弹簧国产化不仅提高了一系弹簧使用寿命,而且降低了维护费用。     

隔振装置采用橡胶弹簧与金属弹簧的比较

大多数隔振装置既可用钢弹簧也不用橡胶弹簧。本文介绍了低频的层状橡胶隔振装置，同时证实了螺旋钢弹簧并不是技术上解决低频的唯一方法。钢弹簧对高频振动的传递率很大，而橡胶弹簧材质的阻尼则可解决这一问题。