城軌車輛轉(zhuǎn)向架的維護(hù)與檢修-減震彈簧裝置及其維護(hù)與檢修

6.4.2彈簧減震裝置的維護(hù)與檢修教學(xué)目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)掌握一系彈簧的調(diào)整方法。教學(xué)重點1、一系彈簧間隙的測量與調(diào)整；2、工作高度的測量。01一系彈簧的調(diào)整1、一系彈簧間隙的測量與調(diào)整（1）測量要求：車輛AW0狀態(tài)下入庫停放3小時；置于平直標(biāo)準(zhǔn)軌道上；空氣彈簧處于正常充氣狀態(tài)，并在正常高度范圍；（2）測量尺寸A=40～52mm，同一轉(zhuǎn)向架高度差小于4mm，若超差，則通過調(diào)整墊進(jìn)行調(diào)整；（3）加墊時，首先關(guān)閉空氣彈簧供風(fēng)管路閥門，將空氣彈簧內(nèi)壓縮空氣排出；（4）通過抬車機(jī)將整車抬車（空氣彈簧不承載即可）；（5）拆除軸箱疊層橡膠彈簧下壓蓋；01（6）用千斤頂頂起需要加墊同一軸箱體的兩個疊簧（為了防止損傷疊簧，不能將疊簧頂起太高，將兩個疊簧頂起到能加進(jìn)調(diào)整墊即可），如圖3-26所示；（7）加墊調(diào)整時，將厚墊置于上方，保證在同一軸箱體的兩個疊簧下加相同厚度的調(diào)整墊，調(diào)整墊總厚度不得超過20mm，同時保證最上面的調(diào)整墊在軸箱體擋邊內(nèi)至少2～3mm；（8）安裝螺栓、止轉(zhuǎn)墊片及鋼絲為一次性部件，需要更換。安裝螺栓需用清洗劑對螺紋部位清洗，螺栓螺紋涂抹扭矩系數(shù)穩(wěn)定劑，緊固后捆綁防松鋼絲并對止轉(zhuǎn)墊片翻邊防松。

012、工作高的測量（1）測量要求：車輛AW0狀態(tài)下入庫停放3小時；置于平直標(biāo)準(zhǔn)軌道上；空氣彈簧處于正常充氣狀態(tài)，并在正常高度范圍，如圖3-27所示；（2）測量時可通過間接測量方法，通過測量下圖中左側(cè)位置尺寸，推算出工作高H，H=125+測量尺寸+22；（3）工作高H>205mm，若發(fā)現(xiàn)一處彈簧超出標(biāo)準(zhǔn)，必須同時更換同一輪對上的4個疊層橡膠彈簧。

6.4.2彈簧減震裝置的維護(hù)與檢修教學(xué)目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)掌握彈簧減震裝置的維護(hù)與檢修方法。教學(xué)重點1、空氣彈簧的拆卸與安裝；2、橫向油壓減震器漏油故障檢查分析；3、空氣彈簧裂紋更換與分析。01（五）空氣彈簧的拆卸與安裝

1、拆卸（1）用空氣彈簧吊裝工裝通過空氣彈簧進(jìn)氣口旋入空氣彈簧內(nèi)M10螺紋孔內(nèi)，用天車將空氣彈簧從構(gòu)架內(nèi)吊出，吊裝時應(yīng)垂直吊出，以防止損壞空氣彈簧O型密封圈；（2）拆卸空氣彈簧止擋螺栓，將止擋從構(gòu)架上拆除（空氣彈簧拆卸后，重新安裝前O型圈必須更新）。012、安裝（1）安裝空氣彈簧止擋；（2）空氣彈簧組裝時，應(yīng)檢查其“O”形密封圈是否完整；嚴(yán)格清理上下氣嘴及各安裝面的雜質(zhì)，并同時檢查構(gòu)架上空氣彈簧座及定位安裝孔等的雜質(zhì)、毛刺等是否清理干凈，定位安裝孔內(nèi)壁是否清潔、光滑等。用吊具將空氣彈簧吊起，在空簧下氣嘴外圈及構(gòu)架空簧孔上部內(nèi)側(cè)面均勻涂抹一層潤滑油脂（鋰基Ⅲ號潤滑脂），將空氣彈簧下氣嘴對正構(gòu)架安裝孔后緩慢落下，嚴(yán)禁損傷密封圈，調(diào)整空氣彈簧正位，使銘牌或標(biāo)記朝向構(gòu)架外側(cè)，落下空氣彈簧到位；（3）車輪半徑每磨耗12mm，需空氣彈簧座上平面加調(diào)整墊來保證車鉤的高度。01橫向油壓減振器漏油檢查橫向油壓減振器是否有漏油征兆：一般輕微潮濕的油壓減振器主要靠油蒸發(fā)或外部液體自然解決。這種現(xiàn)象并不影響油壓減振器的性能和使用壽命，不需要更換。僅需要擦干凈油壓減振器即可，并注意以后經(jīng)常進(jìn)行檢查避免泄露。當(dāng)發(fā)現(xiàn)油壓減振器表面大面積出現(xiàn)油漬、減振器油呈滴狀聚集在減振器外部缸體上，或出現(xiàn)臟污稠亮薄膜等上述狀況后將減振器表面擦干，繼續(xù)運行一周或1000公里。觀察期結(jié)束后若上述狀況依然存在，將導(dǎo)致減振功能降低，一般需要更換油壓減振器。01空氣彈簧裂紋檢查及更換標(biāo)準(zhǔn)：露出簾線的更換；裂紋深度超過1.5mm時更換，與裂紋長度無關(guān)；裂紋長度超過50mm的更換。膠囊的裂紋（橫向）：膠囊(特別是外層橡膠)沿著上蓋及橡膠座接觸部附近圓周方向的鱗片狀傷痕，初期呈細(xì)微傷痕的分散狀態(tài)，之后變?yōu)檫B續(xù)的剝離狀態(tài)。膠囊的裂紋（豎向）：膠囊(特別是外層橡膠)產(chǎn)生的豎向剝離狀裂紋，多數(shù)發(fā)生在橡膠囊厚度不均的位置及外層橡膠的重疊部分。6.4.1彈簧減震裝置教學(xué)目標(biāo)了解彈簧減振裝置的作用、分類，以及彈簧結(jié)構(gòu)及特性，學(xué)會看懂彈簧撓力圖、線性特性彈簧撓力圖等。教學(xué)重點1、彈簧減振裝置的作用；2、彈簧減振裝置的分類；3、彈簧結(jié)構(gòu)及特性；4、抗側(cè)滾扭桿裝置目錄彈簧減振裝置的作用彈簧減振裝置的分類彈簧結(jié)構(gòu)及特性抗側(cè)滾扭桿裝置0102030401一、彈簧減振裝置的作用彈簧減振裝置也稱彈性懸掛裝置，包括彈性元件及減振器。彈簧減振裝置的作用主要體現(xiàn)在兩方面：一是使載荷比較均衡地傳遞給各輪對，并使車輛在靜載狀況下（包括空、重車），兩端車鉤距離軌面高度應(yīng)滿足規(guī)定的要求，以保證車輛的正常聯(lián)掛；二是緩和及減少因線路的不平順、軌縫、道岔、鋼軌的磨耗和不均勻下沉，以及因車輪擦傷、車輪不圓、軸徑偏心等原因引起車輛的振動和沖擊。01二、彈簧減振裝置的分類車輛的懸掛方式可分為一系懸掛和兩系懸掛兩種，其中兩系懸掛有軸箱懸掛裝置（或一系懸掛裝置）和中央懸掛裝置（或二系懸掛裝置），軸箱懸掛裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與軸箱之間，中央懸掛裝置設(shè)置在車體底架與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間。采用兩系懸掛可以減小整個車輛懸掛裝置的總剛度，增大靜撓度，改善車輛垂向運動平穩(wěn)性，減小車輛與線路之間的動作用力。地鐵、輕軌車輛都采用兩系懸掛裝置，即一系懸掛和二系懸掛。01廣鐵二號線懸掛系統(tǒng)廣鐵二號線懸掛系統(tǒng)主要由一系懸掛和二系懸掛組成，懸掛系統(tǒng)中橡膠件的使用壽命一般為10年。一系懸掛采用具有適當(dāng)?shù)拇瓜蚝蜋M向剛度的錐形金屬橡膠彈簧，它一方面可以緩和來自軌道的各種沖擊和振動，提高列車的乘坐舒適性；另一方面可以對軸箱進(jìn)行彈性定位，既能保證列車在直線上運行的穩(wěn)定性，又能使轉(zhuǎn)向架更加順利地通過曲線，減少輪緣磨耗，防止脫軌。與一號線車輛轉(zhuǎn)向架所使用的人字金屬橡膠一系簧相比，錐形金屬橡膠彈簧更便于通過加墊片來調(diào)整輪重或構(gòu)架高度。新造轉(zhuǎn)向架和更換一系簧后的轉(zhuǎn)向架都需要在轉(zhuǎn)向架試驗臺上測量輪重并在必要時用墊片調(diào)整輪重。因為無論是構(gòu)架還是一系簧的制造都會有一定的誤差，造成承載狀態(tài)下一系彈簧壓縮量和受力不均勻，影響轉(zhuǎn)向架安全運行。01二系懸掛二系懸掛采用大柔度空氣彈簧?？諝鈴椈芍苯又诬圀w，并允許轉(zhuǎn)向架相對車體產(chǎn)生回轉(zhuǎn)或橫向運動。它主要由空氣囊和錐形金屬橡膠緊急彈簧組成。01三、彈簧結(jié)構(gòu)及特性

彈簧的主要特性以撓度（f）、剛度（K）或柔度（i）來衡量。撓度是指彈簧在外力作用之下產(chǎn)生的彈性變形的大小或彈性位移量，而使彈簧產(chǎn)生單位撓度所需的力的大小，稱為該彈簧的剛度，反之在單位載荷作用下產(chǎn)生的撓度稱為該彈簧的柔度。01彈簧撓力圖彈簧的特性可用彈簧撓力圖表示，縱坐標(biāo)表示彈簧承受的載荷p，橫坐標(biāo)表示其撓度f。不同種類的彈簧剛度特性不一樣，其撓力圖也不一樣。上圖表示力與撓度呈線性關(guān)系（不考慮內(nèi)部阻力的情況），即彈簧剛度為常量。螺旋圓彈簧的特性就屬此例。

01分段線性特性撓力圖上圖表示力與撓度呈分段線性關(guān)系，屬于非線性彈簧，又稱準(zhǔn)線性。曲線1剛度特性為“先軟后硬”，某些貨車轉(zhuǎn)向架一般采用大剛度的螺旋鋼彈簧中間放置較高的小剛度彈簧（二級剛度彈簧）來達(dá)到這種性能。01非線性特性撓力圖上圖表示力與撓度呈曲線關(guān)系，即剛度隨著載荷的變化而變化，為非線性特性。曲線1的剛度隨載荷增加而逐漸增大，如車輛上采用的一些橡膠彈簧、橫向緩沖器就屬于這種特性。顯而易見，在車輛懸掛系統(tǒng)中，為了減小振動，控制振動位移在一定范圍內(nèi)，不能使用圖中曲線2的特性。01組合彈簧為了改善彈簧的特性，適應(yīng)安裝位置及空間大小的需要，在車輛上常采用組合彈簧，即并聯(lián)、串聯(lián)或串并聯(lián)，一般城軌車輛采用的兩系彈簧減振裝置（即空氣彈簧裝置和軸箱彈簧減振裝置）就是彼此相互串聯(lián)。01彈簧靜撓度在車輛靜載荷作用下的撓度稱為靜撓度，彈簧裝置剛度小，靜撓度大，使得車輛自振頻率低，這對車輛運行平穩(wěn)有利。所以，在結(jié)構(gòu)空間位置、車鉤高偏差等條件允許的情況下，應(yīng)盡量增大彈簧總靜撓度，使車體浮沉振動的自振頻率控制在1HZ左右。城軌車輛，特別是地鐵車輛，由于受到轉(zhuǎn)向架凈空和隧道輪廓的限制，或者考慮到空重車地板面高度與站臺高度相配合，對空重車之間的彈簧高度差有限制，彈簧配置必定要硬些，其浮沉振動的自振頻率可能要增大至1.2HZ～2HZ。01扭桿彈簧扭桿彈簧不同于螺旋彈簧，它只承受扭轉(zhuǎn)變形，在載荷相同的情況下，扭桿彈簧比螺旋彈簧重量輕。如下圖所示，扭桿彈簧的主體為一根直桿2，它的一端固裝在支座1上，它的另一端與杠桿4剛性連接，桿2的轉(zhuǎn)動支點為軸承3，杠桿4受力P而轉(zhuǎn)動引起桿2的扭轉(zhuǎn)變形；力P撤除時杠桿4回轉(zhuǎn)，桿2的扭轉(zhuǎn)變形消失。01抗側(cè)滾扭桿裝置

車輛抗側(cè)滾扭桿裝置就是利用了扭桿彈簧的原理，它由扭臂、扭桿、固定桿、支承座等組成。扭桿與扭臂之間的連接為圓錐花鍵，易于組裝和檢修。扭桿兩端支承在裝有關(guān)節(jié)軸承的支承座內(nèi)，避免扭桿兩端偏磨。固定桿與扭臂，扭桿吊座之間的連接處均裝有關(guān)節(jié)軸承，以免固定桿別勁。固定桿兩端裝有橡膠密封圈和防塵蓋，支承座與扭桿連接處也裝有橡膠油封，防止水侵入以免連接銷及扭桿銹死，便于檢修。抗側(cè)滾扭桿裝置可以控制車體的側(cè)滾振動，提高車輛運行的平穩(wěn)性和舒適性。01抗側(cè)滾扭桿裝置01廣鐵一號線抗側(cè)滾扭力桿

抗側(cè)滾扭力桿主要由扭桿、扭臂和吊桿組成。扭桿是一根具有一定扭轉(zhuǎn)剛度的彈簧桿，橫貫構(gòu)架衡梁，兩端裝有扭臂，通過吊桿把車底架和扭臂的一端鉸接。1號線扭力桿采用橫貫橫梁方式，安裝座采用具有纖維襯墊的球面滑動軸承，一側(cè)是可活動軸承而另一側(cè)為固定軸承，可以允許扭力桿一定的彎曲變形，還具有一定的防震作用。2號線扭力桿外置于構(gòu)架橫梁下方，結(jié)構(gòu)相對簡介，安裝座采用橡膠襯套，同樣可以允許扭力桿一定的彎曲變形，并可以防止來自軌道的振動傳到車體。01廣鐵一號線抗側(cè)滾扭力桿01抗側(cè)滾扭桿