高速列车风对转向架空气弹簧装置影响的探讨
铁路客车空气弹簧漏风故障分析研究
铁路客车空气弹簧漏风故障分析研究作者：李振海来源：《科学导报·学术》2020年第34期摘 ;要：近期铁路运用客车空气弹簧暴露出的漏风质量问题进行深入分析，查找故障规律、故障特征，分析原因，提出可行的合理化建议，提高客车空气弹簧检修质量，确保提速客车运行质量。
关键词：空调客车;空气弹簧;漏风故障;故障分析【Digest】Recent railway exposed by the use of bus air spring air leakage quality problem analysis，find the failure laws，failure characteristics，analysis the reason，put forward feasible rationalization proposal，improve the quality of bus air spring maintenance，to ensure the quality of speed passenger car running.空气弹簧漏风在运用过程中，由于气候条件、线路状况以及空气弹簧系统部件和空气弹簧本身质量等综合因素影响，空气弹簧可能出现漏风现象。
新型空调客车投入新疆铁路运用以来，在运行途中及入库检修时，空气弹簧漏风故障时有发生，尤其冬季较为严重，造成客车途中限速运行及库内频繁换挂，不但给日常检修带来诸多麻烦，而且打乱了正常的客运秩序。
1、故障分析南疆客運车间统计，每天进出客车达到十列，2016年6月至2016年12月期间客车在库内检修及乘务检查空气弹簧漏风故障达到19件，列车运用中因空簧漏风限速9起，，空簧漏风故障主要发生在胶囊与压盖结合部。
多数空簧胶囊与上盖间的漏风能够通过反复充排风排除故障;个别转向架型号空簧漏风故障发生频率较高。
2、故障原因分析2.1、上盖、下座密封部脱胶漏风生产中，上盖或下座密封部为一层硫化橡胶，上盖金属骨架与橡胶硫化时，硫化面清洁度不够或黏接剂的连接工艺不均匀，使此处橡胶粘结强度降低，在运用一段时间尤其是恶略气候条件影响，出现脱胶和胶层变形，产生漏风现象。
动车组转向架空气弹簧气囊裂纹原因分析陈禹昕
动车组转向架空气弹簧气囊裂纹原因分析陈禹昕发布时间：2021-10-29T04:16:07.910Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：陈禹昕[导读] 为了进一步改善和提高乘务员的舒适度，保证动车组在高速公路上运行时的安全稳定性，就必须改善动车组的转向架和动力学性能。
中车长春轨道客车股份有限公司摘要：为了进一步改善和提高乘务员的舒适度，保证动车组在高速公路上运行时的安全稳定性，就必须改善动车组的转向架和动力学性能。
空气弹簧是作为直接影响转向架的动力学和机械性能的关健零件，空气弹簧也有着十分重要的功能。
因此需要针对空气弹簧常见故障，分析各故障产生的原因，给出处理措施，并评估各故障对列车运行品质的影响，希望能对后续的动车组用空气弹簧的检修、维护、设计和制造提供参考。
关键词：转向架空气弹簧气囊裂纹引言转向架与车体连接时，空气弹簧的表面应与车身的压缩垫结合。
空气弹簧的空气弹簧进气口应为气闸轴，车身的牵引杆垫为隔离孔。
在装配转向弹簧及其牵引杆弹簧的空气弹簧表面时缓冲垫，在两侧的定位销最初定向后，安装空气弹簧和牵引杆垫时，空气轴和气孔之间会产生摩擦，这将导致空气弹簧喷嘴入口的冲击和划伤，并影响气密性。
空气弹簧具有高度可调、空重车自振频率恒定、横向刚度低、自带阻尼、吸收高频振动等特点，是高速动车组转向架的关键技术之一。
但由于空气弹簧悬挂系统气密性要求严格，其在高速动车组的长期运营中易发生泄漏等故障。
1空气弹簧的结构分类及工作原理1.1空气弹簧的结构分类空气弹簧一般可以从结构上细分为两种胶囊弹簧和薄膜弹簧。
气泡空气弹簧可以细分为一条曲线，气囊双曲线多空气弹簧，制造过程和工艺简单，使用寿命长，然而，它具有良好的机械刚度和较高的振动频率，因此目前主要应用于汽车。
膜式空气空气弹簧大致可分为受限膜片空气弹簧和自由膜片空气弹簧。
内、外圆柱膜片弹簧中的橡胶膜。
其主要特点之一是结构刚度小，振动频率低。
它可以很容易地控制瓶盖的形状和弹性。
动车组空气弹簧阻尼特性研究
动车组空气弹簧阻尼特性研究作者：石谨瑞何健冯长久来源：《工业设计》2016年第06期摘要：介绍了高速动车组空气弹簧的结构组成及分类。
对空气弹簧的阻尼特性进行了理论研究，得到了空气弹簧的力学模型。
通过能量等效法计算出空气弹簧阻尼系数，研究了阻尼系数与激励频率、振幅的关系。
关键词：动车组；空气弹簧；阻尼系数随着我国高速铁路的飞速发展，旅客对列车运行安全性以及舒适度的要求越来越高。
空气弹簧作为高速动车组转向架的关键部件，其阻尼特性对改善列车的运行品质、提高旅客乘坐的舒适度起着十分显著的作用。
1 空气弹簧结构及分类空气弹簧是一种非金属弹簧，主要结构包括上盖板、下盖板、橡胶气囊以及橡胶堆（图1所示），其工作原理是将压力空气充入柔性的密闭气室中，利用压缩空气的非线性恢复力实现减振的作用[1]。
与传统的金属钢弹簧相比，空气弹簧具有如下优点：具有较强的非线性特性，当外界载荷发生变化时，空气弹簧自振频率基本不变；能够很好的吸收高频振动，具有较好的噪音隔离效果；使用寿命较长；自身重量较轻，符合转向架轻量化的发展趋势。
根据受到载荷作用后的变形方式，空气弹簧可以分为囊式空气弹簧、膜式空气弹簧以及混合式空气弹簧。
其中，膜式空气弹簧包括约束膜式空气弹簧和自由膜式空气弹簧。
由于自由膜式空气弹簧具有重量轻且力学特性好的特点，我国高速动车组广泛将该类型的空气的弹簧作为转向架的二系悬挂。
图1所示空气弹簧即为自由膜式空气弹簧。
在自由膜式空气弹簧下盖板的中央设有节流孔，节流孔下端连接附加空气室。
2带附加气室空气弹簧的阻尼特性附加空气室空气弹簧系统由空气弹簧本体，节流孔以及附加空气室组成（如图2所示），其阻尼作用通过节流孔实现。
空气弹簧在受到外界载荷作用产生形变时，空气弹簧本体与附加空气室之间形成压力差。
当空气弹簧在静态形变时，即列车静止或低速行驶状态下，压力差较小，节流孔不产生较大的阻尼力。
而在列车高速运行中，空气弹簧振动加剧，空气弹簧本体与附加空气室压力差增大，节流孔产生明显的阻尼作用，吸收振动能量，达到衰减振动的作用。
高速列车车辆空气悬挂系统故障诊断与处理
高速列车车辆空气悬挂系统故障诊断与处理高速列车作为一种快速、便捷和安全的交通工具，对于其稳定性和性能的要求非常高。
而车辆空气悬挂系统作为高速列车的关键部件之一，其故障对于列车的运行安全和乘客的舒适度都会产生影响。
本文将就高速列车车辆空气悬挂系统故障的诊断与处理进行探讨，为相关工作人员提供一定的参考。
一、故障现象高速列车车辆空气悬挂系统故障可能表现为以下几种现象：1. 车辆颠簸当车辆在运行过程中产生颠簸或不稳定的情况时，可能是空气悬挂系统发生了故障。
这种颠簸感通常会导致乘客的不适和安全隐患，需要及时进行诊断和处理。
2. 异常噪音如果车辆空气悬挂系统发出异常的噪音，说明系统存在故障。
这种噪音可能是由零部件磨损、气囊漏气等问题引起的，需要进行仔细检查和修复。
3. 悬挂高度异常车辆空气悬挂系统的悬挂高度异常也是故障的一种表现。
当车辆低于或高于正常的悬挂高度时，可能会影响到列车的稳定性和乘客的舒适度，需要进行紧急排查和处理。
二、故障诊断对于高速列车车辆空气悬挂系统的故障诊断，可以采取以下方法：1. 检查气囊首先，需要检查车辆的气囊是否存在漏气或损坏的情况。
可以通过观察气囊是否出现明显裂痕、气体泄漏的声音或气味等来初步判断气囊是否发生故障。
2. 检测压力其次，需要对空气悬挂系统的压力进行检测。
可以使用专门的仪器对系统中的气体压力进行测量，如果压力值异常偏高或偏低，说明系统可能存在故障。
3. 检查阀门还可以对空气悬挂系统的阀门进行检查。
阀门的损坏或堵塞往往会导致系统工作异常，因此需要仔细检查并及时更换故障的阀门。
三、故障处理针对高速列车车辆空气悬挂系统的故障，可以采取以下处理措施：1. 更换故障部件根据故障诊断的结果，及时更换损坏或出现故障的部件。
例如，如果发现气囊存在漏气或者损坏，需要将其更换为新的气囊；如果阀门损坏或堵塞，需要更换为正常工作的阀门。
2. 进行系统调试在更换故障部件后，需要对车辆空气悬挂系统进行调试，确保系统能够正常工作。
基于空簧气动响应的高速列车交会动力学分析
５ ８ 列 车空 气动力 学计 算得 到 。
石家庄铁 道 大学 学报 （自然 科学版 ）
第２ ６卷
车体右 墙受 到 的横 向气动压 力 Ｆ 为
Ｆ ＝Ｐ … Ｓ （ ２ ）
式 中， ｓ 为车体侧墙 的面积。
空气 弹簧是 一个 气动 装置 ， 其 内部 压力 会 受到列 车 交会 时气 动 流 场 变 化 的 影 响 。若 忽 略交会 流 场对左 侧 空气 弹簧 的影响 ， 则 转 向架
随着高速动车组速度的提高 ， 列车空气动力学对 车辆运行 安全性 和平稳性 的影 响也越来越大。 目 前， 国内外多位学者基于有限体积法对列车空气动力学进行 了深入的研究 ， 其研究结果表明 １ － ４ ］ ， 列车高 速交会时产生 的空气动力效应在车辆系统动力学分析中是一个不容忽视的因素 。由于高速动车组二系 悬挂系统大部分采用空气弹簧 ， 而空气弹簧是一个非线性 的气动装置 ‘ ５ ， 虽然一些研究结合列车空气动 力学对车辆的动态响应进行 了分析 ｊ ， 但其并未考虑空气弹簧的气动特性 。在该研究 中， 基于空气弹簧
基 于空簧气动响应 的高速 列车交会动力学分析
戚 壮 ， 李 芾 。 孙树磊 ， 黄运华 ， 虞大联
（ １ ． 西南 交通大学 机械工程学 院 ， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ３ １ ； ２ ．南车青岛 四方股份 国家工程实验室 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ １ １ １ ）
摘要 ： 空气弹簧的动态特性受其 内部压 力影响较大 ， 为 了更深入 地分析动 车组 高速交会 时 的运行安全性 ， 需要考虑空气弹簧在交会流场下的气动响应。将空气弹簧的气动流体 力学模 型
由式（ ５ ） 可知 ， 车体 的横 向气动压力 Ｆ 与右侧空 气弹簧对车体的支撑力 Ｆ 均与会车流场压力 Ｐ 有关。 在车辆 动力 学计 算 中 ， 选 取 列 车 中部 右 墙 侧 窗 下 的点 ２ ０ ０ ０ １ ５ ０ ０ ‘ 作为观测点， 由于该点在会车气动流场 中的压力变化 寝 ０ 具 有代 表性 ， 可假 设 车 体 右 墙 在 垂 直 方 向上 受 到 的压 － … ５ ｏ ｏ 力与观测点相等， 如 图１ 所示。 根据文献［ ２ — ３ ， ８ ］ 对列车 一１ ５ ０ ０ 空气动力学的研 究结果 ， 在交会列车车头鼻端通过观 － ２ ０ ０ ０
CRH380BL高速列车空气弹簧
在普通机车车辆中，常常采用弹簧装置来缓冲冲击，使列车平稳运行，从而改善车辆横向运动性能和曲线通过性能。
在高铁迅猛发展的今天，普通机车传统的弹簧装置已经无法满足CRH系列动车组的列车性能要求了，所以采用圆弹簧，橡胶弹簧以及空气弹簧。
圆弹簧和橡胶弹簧常常用于一级悬挂系统中，而空气弹簧则主要应用于二级悬挂系统中。
本文主要介绍的是CRH380BL动车组空气弹簧悬挂装置的分析与改进。
关键词：二系悬挂装置空气弹簧设计改进第1章空气弹簧简介 (1)1.1空气弹簧原理 (1)1.2空气弹簧分类 (1)1.3空气弹簧特点 (2)1.4空气弹簧在CRH380BL的应用 (3)第2章 CRH380BL空气弹簧的结构原理与结构分析 (5)2.1CRH380BL空气弹簧系统的工作原理 (5)2.2空气弹簧系统的结构 (5)2.2.1空气弹簧 (5)2.2.2高度阀 (6)2.2.3差压阀 (8)2.2.4抗测滚扭杆 (8)2.2.5抗蛇行减振器 (11)2.2.6二系横向减振器 (11)2.2.7二系垂向减振器 (12)2.3CRH380BL整体转向架特点 (12)第3章日本空气弹簧系统 (15)3.1日本新干线高速动车组二系悬挂空气弹簧技术 (15)3.1.1抗蛇行减振器 (16)3.1.2半有源悬挂和有源悬挂 (16)第4章CRH380BL空气弹簧的设计改进分析 (17)4.1空气弹簧的支撑方式 (17)4.2垂向减振器方式的选择 (17)4.3空气弹簧气囊大小的选择 (18)4.4存在问题 (20)4.5分析问题 (20)4.6改进方案 (21)参考文献 (23)致谢 (24)第1章空气弹簧简介空气弹簧是一种在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气可压缩性实现其弹性作用。
空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性，加装高度调节装置后，车身高度不随载荷增减而变化，弹簧刚度值可以设计得较低，乘坐舒适性好。
但空气弹簧悬架结构复杂、制造成本较高。
CRH2型高速列车空气弹簧悬挂装置
摘要随着高速动车组在我国铁路客运中所占比例不断增长，高速动车组的安全性和舒适性也越来越得到重视，而空气弹簧悬挂装置在这方面的作用是十分巨大的。
分析和改进空气弹簧悬挂装置，将对我国铁路迈向高速时代，起到至关重要的作用。
本毕业设计通过对国内外高速列车空气弹簧悬挂装置的介绍，分析了空气弹簧悬挂装置的各个部件及其作用。
同时以CRH2—300型动车组为对象，对其空气弹簧悬挂装置进分析，总结出优点与不足，最后提出优化改进方案。
关键词：空气弹簧悬挂装置；分析；改进目录摘要 (1)第 1 章绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究思路 (3)第2章国外空气弹簧悬挂装置的分析 (4)2.1瑞典X2000型摆式列车 (4)2.2 德国第二代ICE客车 (4)2.3 法国第二代TGV—A列车 (5)2.4 日本300系、400系、500系、700系客车 (6)第3章国内空气弹簧悬挂装置的分析 (8)3.1 CRH2型空气弹簧悬挂装置的组成 (8)3.1.1空气弹簧装置 (8)3.1.2高度调节阀 (10)3.1.3差压阀 (12)3.1.4横向悬挂装置 (12)3.1.5抗蛇形减振器 (13)3.1.6横向缓冲橡胶止挡 (13)3.2 CRH2型空气弹簧悬挂装置的特点 (13)第4章优化改进后的空气弹簧设计方案 (15)4.1二系悬挂系统设计 (15)4.1.1空气弹簧的支撑方式 (15)4.1.2垂向减振方式的选择 (15)4.1.3空气弹簧气囊大小的选择 (16)4.1.4抗蛇形减振器的选择 (16)4.2存在的问题 (16)4.3改进方案 (17)参考文献 (18)致谢 (19)CRH2型高速列车空气弹簧悬挂装置分析与改进第1章绪论1.1研究背景随着我国高速铁路的快速发展，高速动车组的运营里程日益增加、开行密度不断提高，如何保障高速动车组在高运营强度下的行车安全与可靠性，已成为中国铁路的研究焦点。
空气弹簧悬挂系统作为高速转向架的关键技术之一，在提高动车组动力学性能的同时，对其气动装置复杂、材料非线性、依靠气体流动减振等特点进行分析。
高速列车运行中的气动特性与优化
高速列车运行中的气动特性与优化高速列车是现代交通运输中的重要组成部分，其快速、高效的特点深受人们喜爱。
然而，高速列车在高速运行时面临着气动力学问题，这对列车的运行稳定性和能效有着重要影响。
本文将探讨高速列车运行中的气动特性以及优化方法。
一、气动特性分析高速列车在运行过程中，其表面会受到风的作用，由此产生的气动力会对列车产生干扰。
这些气动力主要包括空气阻力、升力、侧力和扰动力。
首先，空气阻力是高速列车运行中最主要的气动力之一。
随着列车速度的增加，空气阻力的大小会呈指数级增长。
因此，减小空气阻力是提高高速列车能效的关键。
其次，升力的产生是高速列车独特的气动特性之一。
在列车运行过程中，车体周围的空气流动会产生升力，一定程度上也会增加空气阻力。
因此，在设计高速列车时需要综合考虑减小升力和空气阻力的矛盾。
此外，高速列车运行过程中还存在侧力和扰动力。
侧力的产生主要源于列车运行时的侧风和曲线行驶，而扰动力则受到列车前后车厢之间的空气流动的影响。
这些气动力的存在会对列车的稳定性和行车安全产生不利影响，因此需要进一步研究和优化。
二、气动优化方法为了减小高速列车在运行中所面临的气动力干扰，并提高列车的运行稳定性和能效，研究人员提出了一系列的气动优化方法。
首先，改进列车表面的流线型设计是减小空气阻力的有效途径。
通过合理的流线型设计，可以使空气在列车表面流动时产生较小的阻力，从而减小运行时所需的能量。
流线型设计不仅包括减小车头前沿的阻力，还包括对车厢侧面和尾部的优化。
通过减小车厢周围的涡流和尾迹对空气流动的干扰，可以降低车厢周围的气动力。
其次，利用气动附着力也可以改善高速列车的运行稳定性。
当列车在高速运行时，车体周围的气流会产生压力，使得列车与轨道之间的附着力增加。
通过优化车厢底部和侧面的形状，可以增加车辆与轨道之间的气动附着力，从而提高列车的运行稳定性和操控性。
此外，采用智能控制系统也是提高高速列车气动特性的一种方法。
CRH380BL高速列车空气弹簧
在普通机车车辆中，常常采用弹簧装置来缓冲冲击，使列车平稳运行，从而改善车辆横向运动性能和曲线通过性能。
在高铁迅猛发展的今天，普通机车传统的弹簧装置已经无法满足CRH系列动车组的列车性能要求了，所以采用圆弹簧，橡胶弹簧以及空气弹簧。
圆弹簧和橡胶弹簧常常用于一级悬挂系统中，而空气弹簧则主要应用于二级悬挂系统中。
本文主要介绍的是CRH380BL动车组空气弹簧悬挂装置的分析与改进。
关键词：二系悬挂装置空气弹簧设计改进第1章空气弹簧简介 (1)1.1空气弹簧原理 (1)1.2空气弹簧分类 (1)1.3空气弹簧特点 (2)1.4空气弹簧在CRH380BL的应用 (3)第2章 CRH380BL空气弹簧的结构原理与结构分析 (5)2.1CRH380BL空气弹簧系统的工作原理 (5)2.2空气弹簧系统的结构 (5)2.2.1空气弹簧 (5)2.2.2高度阀 (6)2.2.3差压阀 (8)2.2.4抗测滚扭杆 (8)2.2.5抗蛇行减振器 (11)2.2.6二系横向减振器 (11)2.2.7二系垂向减振器 (12)2.3CRH380BL整体转向架特点 (12)第3章日本空气弹簧系统 (15)3.1日本新干线高速动车组二系悬挂空气弹簧技术 (15)3.1.1抗蛇行减振器 (16)3.1.2半有源悬挂和有源悬挂 (16)第4章CRH380BL空气弹簧的设计改进分析 (17)4.1空气弹簧的支撑方式 (17)4.2垂向减振器方式的选择 (17)4.3空气弹簧气囊大小的选择 (18)4.4存在问题 (20)4.5分析问题 (20)4.6改进方案 (21)参考文献 (23)致谢 (24)第1章空气弹簧简介空气弹簧是一种在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气可压缩性实现其弹性作用。
空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性，加装高度调节装置后，车身高度不随载荷增减而变化，弹簧刚度值可以设计得较低，乘坐舒适性好。
但空气弹簧悬架结构复杂、制造成本较高。
CRH380BG型动车组空气弹簧故障分析与处置
CRH380BG型动车组空气弹簧故障分析与处置发表时间：2019-06-21T11:53:17.777Z 来源：《科学与技术》2019年第03期作者：田光[导读] 本文介绍了CRH380BG型动车组空气弹簧故障，希望为广大同行业提供参考和借鉴武汉高速铁路职业技能训练段湖北武汉 430000摘要：2016年12月29日7时04分，某铁路局配属的某CRH380BG动车组担当某次交路，司机报告运行中因HMI屏报00车故障代码174F（转向架2空气弹簧压力低），限速160km/h行至某站临时停车处理。
7时24分，列车某站停车，经处置无效继续限速160km/h运行，7时52分开车，途中停车28分钟。
影响本列及多车次列车晚点。
经查，认定故障原因为外界水份进入管路遇冷冻结，将00车2位转向架高度调整阀供风管路和防扎头紧急排风阀堵塞所致。
12月30日，另一辆CRH380BG动车组担当后续循环交路运行。
关键词：冻结；高度调整阀；紧急排风阀；供风管路；堵塞1故障概况12月29日, 某铁路局配属的某CRH380BG动车组担当某次交路（00车主控）。
6时57分，司机通知随车机械师HMI屏显示00车报故障代码174F（转向架2空气弹簧压力低），随车机械师接到信息立即赶到司机室确认故障，并启动应急指挥系统。
7时02分，某动车段应急指挥人员了解情况后，申请列车限速160km/h运行至前方站停车处理，要求随车机械师对00车2位转向架运行状态进行重点监控，运行状态良好。
7时04分，司机向调度员报告列车故障情况。
7时24分，列车站内停车，应急指挥人员要求随车机械师依据调度命令下车检查，00车2位转向架左右两侧空气弹簧处于无风状态，空气弹簧外观无破损情况；检查2位转向架主高度调整阀阀杆处于倾斜充风位置，主高度调整阀无充风声音；反复使用热水对主高度调整阀进行除冻处理，故障未消除。
应急指挥人员根据故障情况，为减少故障对运输秩序的影响，决定列车维持运行至前方站更换车体。
毕业论文-高速动车组转向架标准及规范的研究【范本模板】
摘要随着经济的发展和科学技术的进步，高速动车组在我国必将得到更广泛的使用。
转向架是动车组的关键部件之一，其性能好坏对动车组运行安全性具有十分重要的影响。
所以对高速动车转向架的标准的研究也是非常必要的，同时标准化是一项综合性的技术基础工作,通过标准的制定和组织实施，可以有效地保证和提高产品质量和工程质量,是组织现代化生产和进行贸易的技术准则，是科学管理的重要组成部分。
本文简要介绍了国内外包括日本新干线、E系列和欧洲TGV、ICE还有国内CRH系列等高速动车组转向架的发展概况和发展方向，并简述了高速动车组转向架的主要组成零部件的特点与要求.通过对转向架构架的国内标准(TB/T 2368-2005)、JIS标准(JIS E 4207—2002）和UIC标准（UIC 615-4—2003）的详细分析和研究，国内标准和UIC标准主要包括列车在超常载荷和模拟运营载荷下的试验方法,JIS标准则对其设计的通用条件及载荷试验方法进行了规定.最后对三个标准进行综合比较和对比研究，找出了它们之间的差异性和存在差别的原因,对TB/T 2368—2005提出改进意见.同时本文针对转向架轮对的国内外标准包括《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》（以下简称暂行规定）的轮对标准部分、UIC 510-5—2003、EN 13103—2001、EN 13104—2001和JIS E 4505-1995做了研究与分析，建议按照规定更为严格的欧洲规范进行轮对强度设计，同时应该根据实际运用经验对其进行修改完善，尽快制定出符合本国高速动车组转向架轮对强度的计算标准。
最后本文研究了弹簧悬挂装置的国内标准，并将其与其他国外标准进行分析和比较，可以得出国内空气弹簧标准应当吸取既有JIS与EN弹簧标准中合理的内容，结合中国轨道车辆运行情况和运行条件,提出修改的建议。
关键词:转向架；构架；轮对;弹簧;标准AbstractWith the development of national economy and scientific and technological progress，high—speed electric multi—units (EMU) is bound to be more widely used in China。
高速动车组转向架技术研究
１ ５ ２ ・
科 技 论 坛 江 苏 海 事职 业 技 术 学 院 ， 江 苏 南京 ２ １ １ １ ７ ０ ）
摘 要： 动车组转向架是 高速列车安全平稳运行的关键设备之一 。 随着动 车速度的不断提 高， 对转向架性能的要 求也越 来越 高。 动车 组转向架与传统转向架相 比， 在保持 高速运行 的稳定性方 面， 动车组转向架充分利 用轮轨之 间的黏 着力， 减轻轮轨 之间的相 互作 用力 ， 是 动车组转向架具有 的关键技术。 本文根据 近些年 来高速动车组的发展 ， 通过对 Ｃ １ Ｌ Ｈ２型动车组转 向架上的二 系悬挂装置和基础制动装置 的研 究， 来发现普遍产生在 转向架上的 问题。 关键词 ： 高速动车组 ； 转向架 ； 研 究
１概 述 和产生高温 ， 就会使得闸片发生磨损。但是并不需要担 Ｌ Ｌ ， ， 由不同的配制 我国于 ２ ０ ０ ７ 年４ 月１ ８日 成功实施了第六次铁路大面积提速 ， 和谐 方法的高摩擦系数合成的闸片 ， 门 的摩撩陛 靖 艮 大程度上的不同。 因 号Ｃ Ｒ Ｈ动车组首次出现在了中国的铁轨 匕，并且在既有线上实现了最 此， 我们国家的动车组采用的闸 耐磨性。 因此闸片的问题是闸片 高时速 ３ ０ ０ 公里的高速运营。 这表示着我国在既有线路上的提速已经达 外观状态应 良好 ， 厚度大于等于 ７ Ｍ Ｍ。夹钳装置配件应齐全 ， 状态应 良 到了世界先进水平。 它既有高速陛又有安全陆和舒适 性， 极大地缓解了我 好； 悬吊部件没有裂纹。 增压气缸外观及安装状态应保持良好 ， 没有漏油、 国铁路运输的压力。 快速、 可靠、 舒适、 经济和环保是铁路在与其ｆ 主 输方 漏气的现象 ， 并且油位保持在规定范围内。 式竞争中取胜 的先决条件。为适应社会发展需求 ， 提高竞争力， 列车的运 ３ ４转向架构架的问题及探究 行速度和蒎行速度也在不断提高。转向架作 转 向架构架瑾 溟 备足够强的强度， 它的谢 寸 使 用寿命为 ２ ０ 年。转 体， 他的主要作用是起支承车体、 转向和制动， 并保证机车车辆在轨道上 向架构架—般 不容易产生裂纹 ， 但是一旦产生裂纹时， 裂纹比较容 安全平稳地运行。 组成转向架的零部件有轮对、 轴箱装置 、 弹簧悬挂装置 、 易产生在侧架的方向上， 当发现裂纹时， 应该及时地采取相应的措施。另 基础制动装置、 构架或侧架、 摇枕等。 因此 ， 无论从构造还是制造工艺上都 外， 配管上面容易漏气， 检测时应该仔细的检查 ， 不但要检查是否漏气， 还 是严格要求的， 是动车中最重要的构造之一。 和外观的状况是不是良好， 最后还要检查一下 ２动车组转 向架 有没有抗磨。 这个问题就是在转向架处， 车体的底板和它的端板处的螺栓 ２ １ 动 车组转 向架 简介 是否松动。 动车组转向架， 按照功能分为动车转向架和拖车转向架 ； 动车转向 ３ ５空气弹簧的问题及探究 架和拖车转向架的主要结构基本一致， 采用 Ｈ型构架 、 无摇枕、 空 ｔ Ｌ ， 轴轮 空气弹簧—般不容易出现问题 ， 但是当它的外形产生形变时， 应该密 对、 铝合金轴箱体及前盖和铸铝齿轮箱结构， 均为无摇扰转向架。 切关注， 而目还要认真的检测是否有漏气的隋况。在相应的规定中， 空气 动车转向架 的横梁上焊有由用于焊接结构的压形钢板制成的牵引 弹簧的高度为 ３ ３ ０ 毫米， 误差不应该超过正负 ３ 毫米。而检测空气弹簧 电机吊座、 齿轮箱吊座、 轮盘制动 吊座等。靠车端方向的牵引电机座还兼 是否产生漏气问题时， 应该仔细检查气囊和气囊环， 也有可能是位于顶板 作牵引装置的单牵引拉杆座。 上的 ０型环出现了漏气． 兄。
有关高速动车组空气弹簧悬挂系统安全风险的几点思考
有关高速动车组空气弹簧悬挂系统安全风险的几点思考摘要：本文采用故障类型及影响分析（FMECA）和故障树分析法（FTA）这两种方法对空气弹簧悬挂系统的安全风险检测，识别出空气弹簧悬挂系统中存在的问题，找出出现问题的根本原因，然后制定有效的预防措施来对产生的问题进行预防或隐患排查，从而保证空气弹簧悬挂安全系统充分发挥出其作用，将安全风险系数降到最低，确保动车更加安全、平稳的运行。
关键词：高速动车组；空气弹簧悬挂系统；风险分析；控制措施1概述动车组空气弹簧悬挂系统能够让动车组车体更加平稳、舒适和安全。
当前，针对动车的风险分析已经成为国内外铁道运输安全管理的重要关注问题。
在对风险进行分析时，都会采用故障类型及影响分析（FMECA）和故障树分析法（FTA）等系统性方法来进行安全检查，尤其是对空气弹簧悬挂系统的安全风险检测，都会借助这些方法来识别出空气弹簧悬挂系统中存在的问题，对动车的运行安全进行风险分析，找出出现问题的根本原因，然后制定有效的预防措施来对产生的问题进行预防或隐患排查，从而保证空气弹簧悬挂安全系统充分发挥出其作用，将安全风险系数降到最低，确保动车更加安全、平稳的运行。
在高速动车的安全管理中，通过采取安全关口前移、事先预防替代事后处理等措施来对空气弹簧悬挂系统存在的风险进行有效控制，而且这种方法在当前国内外的铁路运输行业中应用广泛。
2 基于FMECA和FTA 的高速动车组空气弹簧悬挂系统安全风险分析FMECA方法能够有效分析空气弹簧悬挂系统存在的安全隐患，同时还能够分析出产生安全隐患的原因及影响大小，尤其是针对局部系统产生的影响，具有很强的针对性。
这种方法还可以存在的某种故障提出最合理的解决方案。
比如说，空气弹簧悬挂系统中的气囊破裂问题，FMECA方法就能够检测出主要原因是由于外部环境撞击导致，想要预防这一问题，就必须提高检修人员的检修频次，同时还要通过内置测试系统来进行气囊检测，这样就能够将气囊破裂问题进行有效控制，降低该问题的发生。
高速列车转向架空气阻力的数值模拟
高速列车转向架空气阻力的数值模拟高速列车转向架空气阻力的数值模拟一、引言高速列车的发展已经成为现代交通运输领域的重要话题。
而高速列车的运行和设计中，空气动力学是一个至关重要的方面。
其中，转向架空气阻力对高速列车的运行稳定性和能耗有着重要的影响。
本文将围绕高速列车转向架空气阻力进行全面的评估和数值模拟研究，以期能够深入探讨这一领域，为高速列车的设计和运行提供有价值的参考。
二、高速列车转向架空气阻力的数值模拟研究1. 转向架空气阻力的特点高速列车在运行中，其转向架会受到空气阻力的影响。
而转向架的设计和形状会直接影响空气阻力的大小和分布。
一般来说，转向架的空气阻力主要包括摩擦阻力、压力阻力和涡流阻力等。
在进行数值模拟研究时，需要考虑这些特点，以便更加全面地理解转向架空气阻力的影响因素。
2. 数值模拟方法数值模拟是研究高速列车转向架空气阻力的重要手段。
常见的数值模拟方法包括有限元分析、计算流体力学仿真等。
这些方法可以帮助我们建立数学模型，对转向架在不同速度和风场条件下的空气阻力进行定量分析。
通过数值模拟，我们可以得到转向架空气阻力的分布规律，为高速列车的设计优化提供参考。
3. 模拟结果分析基于数值模拟的研究，我们可以得到转向架空气阻力的数值结果。
通过对这些结果的分析，我们可以了解不同速度、风速和转向架形状对空气阻力的影响。
我们还可以通过对比分析得出转向架空气阻力的优化方案，以减小空气阻力、提高列车运行效率。
4. 个人观点和未来展望从数值模拟研究的结果来看，高速列车转向架空气阻力是一个复杂的问题，受到多种因素的影响。
未来，我们可以进一步深入研究转向架空气阻力的影响机理，结合更加先进的数值模拟方法，以期更好地优化高速列车的设计和运行。
我们也可以借鉴其他领域的研究成果，如飞机空气动力学研究，来提高对转向架空气阻力的理解和解决方案。
三、总结本文围绕高速列车转向架空气阻力展开了全面的评估和数值模拟研究。
通过对转向架空气阻力的特点、数值模拟方法、模拟结果分析以及个人观点的探讨，我们对这一问题有了更加深入的了解。
高速动车组空气弹簧故障模式下转向架动态响应
高速动车组空气弹簧故障模式下转向架动态响应戚壮;李芾;丁军君;黄运华;虞大联【摘要】为了模拟高速动车组空气弹簧发生故障后的工作状态,基于气动力学理论与函数拟合方法,建立了空气弹簧系统的三维耦合动力学模型,并将该模型与高速动车组整车动力学模型进行了联合仿真,研究了空气弹簧故障模式下高速动车组转向架的动力学响应.由空气弹簧泄漏过程分析可知,空气弹簧泄漏导致车辆失稳的可能性较小,但会使平稳性下降;车辆的垂向与横向安全性指标峰值分别出现在泄漏面积约为15 mm2和30 mm2处;差压阀在空气弹簧的泄漏中能够有效保障车辆的动力学性能.由车辆曲线通过性分析可知,车辆通过曲线的方向若与空气弹簧的泄漏在同侧,则轮重减载率高出直线工况约20％;差压阀与高度调整阀的失效均会对车辆的动力学性能造成一定程度的影响,但各项指标仍满足安全性要求.【期刊名称】《西南交通大学学报》【年(卷),期】2016(051)001【总页数】7页(P98-104)【关键词】高速动车组;空气弹簧;车辆动力学;故障模式【作者】戚壮;李芾;丁军君;黄运华;虞大联【作者单位】石家庄铁道大学机械工程学院,河北石家庄050043;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;南车青岛四方股份国家工程实验室,山东青岛266111【正文语种】中文【中图分类】U270.33空气弹簧具有高度可调、空重车自振频率恒定、横向刚度低、自带阻尼、吸收高频振动等特点，是高速动车组转向架的关键技术之一［1］．但由于空气弹簧悬挂系统气密性要求严格，其在高速动车组的长期运营中易发生泄漏等故障［2］．鉴于空气弹簧的强非线性特征，建立其动力学模型已成为中外学者的研究热点．文献［3］提出了一种由弹性力、摩擦力和阻尼力叠加的“Berg”三维模型．文献［4］详细推导了描述各气动元件特性的方程组．文献［5］基于热力学与流体力学原理导了计算空气弹簧动力学特性的统一数学表达式．文献［6］建立了空气弹簧-连接管路-附加空气室模式的空气弹簧动力学模型．综上所述，目前描述空气弹簧悬挂系统三向特性的动力学模型较少，且鲜有关于空气弹簧故障状态下整车动力学分析的研究．鉴于此，首先介绍空气弹簧悬挂系统三维耦合动力学模型的建模方法，然后结合高速动车组的整车动力学模型，对空气弹簧故障模式下转向架的动态响应进行研究．1．1 垂向气动模型假定空气弹簧系统内的气体为理想气体，将气体的流动视为等熵流动，分别推导出橡胶气囊、附加空气室、节流孔、高度调整阀和差压阀的气动力学方程［7］．控制橡胶气囊内压的微分方程为式中：p、V、m、T分别为压强、体积、质量和温度；R、n分别为气体的摩尔常数和多变指数；下标b为橡胶气囊；下标0为初始状态．附加空气室可视为一个容积不变的橡胶气囊，其内压控制微分方程根据式（1）变为式中：下标t为附加空气室．气动管路中的气体流动可视为等温过程，则n＝1．若将管路的横截面积设定为Ar，气体流经过气动管路时的流量计算方程为式中：下标r为气动管路；下标u、d分别为上游截面和下游截面；lr、dr分别为气动管路的长度和内径；λr为管壁摩擦因数．节流孔内部气体流动视为绝热过程，则n＝k，k为空气的比热比．若将节流孔的横截面积设定为Ao，则气体流经节流孔的流量计算方程为式中：α为流量系数．高度调整阀有一定范围的无感区和动作延迟时间，将其动作方式等效为二阶系统传递函数，即式中：ωs、ζs分别为二阶系统的固有频率和阻尼系数．根据高度调整阀瞬时阀门位置在最大位移量中所占比例，可计算出高度调整阀的瞬时流量式中：kl为高度调整杆的比例系数；zd、zmax分别为高度调整阀的无感区和最大位移量．差压阀设有一定的阈值，当两侧空气弹簧压差高于其阈值时，差压阀打开，其流量方程为式中：pg为差压阀打开的阈值；paL、paR分别为左侧和右附加空气室内部压强．1．2 三维耦合模型根据有限元分析结果，空气弹簧的横向刚度与内压呈一次函数关系，与横向位移量呈二次函数关系，故空气弹簧横向刚度可表示为［8］式中：Δy为空气弹簧的横移量；a、b、c为系数，通过对空气弹簧的已知横向刚度插值确定，本文中，a＝197．472 4，b＝0．209 3，c＝80 674．空气弹簧的纵向变形等效于横向变形，其纵向刚度拟合公式可通过对式（8）进行修正得到式中：k′为修正系数，一般取0．22～0．26之间．本文采用的算例空气弹簧的横向与纵向刚度特性曲面如图1所示．综上所述，文中以车体相对转向架3个方向的位移与速度作为输入量，即可建立空气弹簧的三维耦合动力学模型，将该模型作为非线性力元加入高速动车组整车动力学模型中，进行联合仿真计算．2．1 气动装置的连锁作用在泄漏故障研究中，设置泄漏空气弹簧位于工况较恶劣的前转向架右侧，如图2所示．空气弹簧的泄漏会导致气动系统一系列的连锁效应，如图3所示．2．2 不同泄漏面积下车辆的动力学响应通过联合仿真计算，不同泄漏面积下车体侧滚角和失气侧轮重的均方根值（RMS）如图4所示．由图4可知，车体侧滚角极大值与失气侧轮重极小值均出现在泄漏面积为15mm2左右．构架横向加速度RMS值反映了车辆运行稳定性［9］．不同泄漏面积下该值计算结果如图5所示．由图5可知，车辆未发生失稳．根据我国《200 km／h及以上速度级电动车组动力学性能试验鉴定方法及评定标准》［10］，轮轨垂向力与轮重减载率主要反映车辆的垂向动力学性能，该两项指标随泄漏面积的变化如图6所示．由图6可知，两项垂向动力学指标的峰值点均出现在泄漏面积为15 mm2左右，此后差压阀打开使其逐渐降低；随着泄漏面积的增加，对侧高度阀与后转向架同侧高度阀的作用分别使上述两项指标先增加后减小，最后随着应急橡胶弹簧的作用使其值逐渐稳定［11］．轮轴横向力与脱轨系数主要反映车辆的横向动力学性能，两者随泄漏面积的变化规律如图7所示．由图7可知，两项横向动力学指标的峰值均出现在泄漏面积约为30 mm2，此后对侧高度阀的作用使得两项指标略有下降，并随着对侧应急橡胶弹簧的接触而逐渐趋于稳定．车辆的横向与垂向平稳性指标随泄漏面积的变化如图8所示．由图8可知，两项平稳性指标在泄漏面积大于等于15 mm2后，超过标准规定优级标准；差压阀的作用会使垂向平稳性指标稳定在2．5左右；对侧橡胶弹簧的接触会使横向平稳性指标略有下降，但会导致垂向平稳性指标略微上升；泄漏面积大于等于30 mm2后，两项平稳性指标均趋于稳定．2．3 泄漏过程泄漏面积分别为15、30、40 mm2工况下的空气弹簧内压与差压阀流量时间历程如图9所示．由图9可知，差压阀在泄漏面积为15 mm2时刚刚打开，差压阀的作用对两侧空气弹簧的内压影响较大．车辆动力学性能随泄漏面积的变化规律如图10所示．将各种工况下的动力学指标与相关标准进行对比可知，除平稳性指标超限外，其余各项动力学指标均未超出标准限值，可见空气弹簧的泄漏不会对高速动车组的运行安全性造成威胁，但在一定程度上会影响乘客的舒适性［12］．3．1 过曲线空簧泄漏选取泄漏面积分别为15、30mm2工况，对车辆通过R7 000 m曲线进行计算，车辆的各项安全性指标随车速的变化关系如图11所示．由图11可知，虽然空气弹簧泄漏导致车辆的曲线通过性变差，但各项指标仍满足安全性要求［13］．3．2 差压阀失效差压阀失效故障模式下，车辆通过曲线时的各项安全性指标如图12所示．由图12可知，差压阀失效后各项安全性指标均有所增加，但对轮重减载率的影响最大．3．3 高度阀失效高度阀失效故障模式下，车辆曲线通过性的计算结果如图13所示．由图13（a）可知，泄漏侧和正常侧高度调整阀失效工况下脱轨系数基本一致，比正常工况高出约13%；由图13（b）可知，相比于泄漏侧高度阀失效，正常侧高度阀失效对轮轨垂向力和轮重减载率的影响较大，该工况下两项垂向安全性指标比其它工况约高4%．基于空气弹簧三维耦合动力学模型，对高速动车组空气弹簧的泄漏过程进行了分析，并研究了差压阀、高度阀失效对车辆曲线通过性的影响，主要得到以下结论：（1）车辆的稳定性与平稳性先随泄漏面积的增加而变差，后随泄漏面积的增加而趋于平稳，故空气弹簧泄漏导致车辆失稳的可能性较低，但会使平稳性指标不能满足标准．（2）车辆的垂向和横向安全性指标的峰值分别出现在泄漏面积为15 mm2和30 mm2左右的工况下，但其峰值仍满足标准中规定的安全性要求．（3）差压阀失效会严重影响空气弹簧泄漏时车辆的曲线通过性，且对轮重减载率影响最大．（4）泄漏侧和正常侧高度阀的失效均会造成横向安全性指标高出约13%，但只有正常侧高度阀失效会造成垂向安全性指标高出其它工况约4%．致谢：中国南车科技计划项目资助（NK2011）．【相关文献】［1］ BRUNI S，VINOLAS J，BERG M，et al．Modelling of suspension components in arail vehicle dynamics context［J］．Vehicle System Dynamics，2011，49（7）：1021-1072．［2］孔军，王黎明，刘兴臣．空气弹簧低温泄漏的原因分析及处理措施［J］．铁道车辆，2003，41（8）：34-37．KONG Jun，WANG Liming，LIU Xingchen．Analysis of causes to leakage of air springs at low temperature and the disposition 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