出口阿根廷内燃动车组贯通道优化研究

出口阿根廷内燃动车组贯通道优化研究

发表时间：2018-08-10T15:38:48.810Z 来源：《科技中国》2018年5期作者：史宝玲[导读] 摘要：介绍了出口阿根廷内燃动车组贯通道结构，针对实际运行中出现的拉簧断裂故障进行了疲劳强度分析和静强度分析，分析表明拉簧材质是断裂故障的关键原因。

摘要：介绍了出口阿根廷内燃动车组贯通道结构，针对实际运行中出现的拉簧断裂故障进行了疲劳强度分析和静强度分析，分析表明拉簧材质是断裂故障的关键原因。

关键词：出口阿根廷内燃动车组贯通道拉簧故障中图分类号：文献标识码： 1. 概述

出口阿根廷内燃动车组项目是公司承接的阿根廷国家铁路的内燃动车项目，列车已全部交付，运行良好。

根据项目标书要求，贯通道采用折棚风挡。其设计参照国内铁路客车用折棚风挡，能够满足防雨、防尘、隔热、隔声的运行要求。

2. 贯通道结构

贯通道采用两片相同折棚风挡联结的形式，单片结构由对接装置、折棚组成、渡板装置、拉簧装置、拉杆装置、锁闭装置等构成。通过两片折棚风挡联结，在车辆连挂处形成稳定可靠、安全舒适的贯通道。

3. 运行故障

动车组运行近一年后，常出现贯通道拉簧断裂故障。拉簧通过两端拉簧座在车体与对接框间形成有效拉压作用。在动车组运行中，折棚风挡随车端距变化时刻在进行收缩与拉伸运动，拉簧随之进行拉压。排除弹簧质量因素后，需对拉簧进行疲劳与静强度分析，判定拉簧是否存在设计缺陷。可以通过曲线计算分析，确定拉簧最大伸长量后进行强度校核。

3.2拉簧最大伸长量计算

计算公式：Lb=Lmax-L0 ；Lmax=A-B 其中Lb—拉簧最大伸长量； Lmax—拉簧最大长度； L0—拉簧自然长度； A—拉簧座安装面间距； B—两个拉簧座总长度，为64mm；

通过在不同曲线位置对比，拉簧最大伸长出现在反S曲线上。拉簧座安装面间距为639.8mm，拉簧自然长度为360mm，计算得拉簧最大伸长量Lb为216mm。

3.3拉簧疲劳及强度校核 3.3.1拉簧参数

拉簧材料是碳素弹簧钢丝 65Mn，要求受循环载荷作用次数在 0.1～100万次，其基本参数见表1

弹簧在受到拉伸载荷时，如图8所示钩环A、B点处将承受较大的弯曲应力和切应力。

对材质为60Si2Mn的拉簧进行同样强度验算，其疲劳安全系数为 S=1.35，位于许用安全系数 Sp=1.3~1.7 区间，弹簧疲劳性能有较大的提升。钩环处最大弯曲应力=923.7MPa，位于许用弯曲应力σBp（833.5～1000.2MPa）区间，最大切应力=519.6MPa，位于许用剪切应力τp （533～633MPa）区间。均小于许用弯曲应力和许用切应力。采用力学性能更优的弹簧钢提高了拉簧的强度，降低了故障率。

4.结束语

通过对阿根廷内燃动车组的贯通道拉簧进行强度校核，拉簧强度低于许用强度，存在设计缺陷。选用力学性能更优的弹簧钢，可以有效提高拉簧强度，满足运行要求。

参考文献

[1] GB/T 1239.6-1992 圆柱螺旋弹簧设计计算