疊層彈簧蠕變對(duì)高速動(dòng)車組落車調(diào)整的影響

韓冰+孫禹

摘 要：為滿足高速動(dòng)車組運(yùn)行安全性、平穩(wěn)性、舒適性要求，在車輛制造全過程都要嚴(yán)格控制，確保最終車輛的重量均衡、載荷均衡。近年來發(fā)現(xiàn)，疊層彈簧的橡膠蠕變對(duì)車輛重量均衡、載荷均衡有一定的影響，本文以CRH380B型動(dòng)車組為例，通過對(duì)比試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析，最終確定了解決方案，解決了生產(chǎn)過程中頻繁起、落車，轉(zhuǎn)向架返回生產(chǎn)線重新靜壓等問題。

關(guān)鍵詞：疊層彈簧；蠕變；動(dòng)車組；落車

中圖分類號(hào)：U266 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）23-0030-02

橡膠在一定的溫度和外力（拉力、壓力）下，橡膠的形變會(huì)隨著時(shí)間變化而變化，經(jīng)過一段時(shí)間之后，即使撒掉外力，橡膠的形變也不能完全的恢復(fù).會(huì)留有一定的殘余形變.這就是橡膠的蠕變特性，這種現(xiàn)象被稱為蠕變。蠕變是橡膠黏彈性表現(xiàn)的一種，即基于分子鏈移動(dòng)或分子重排時(shí)所產(chǎn)生的。在保持一定張力的情況下，任何材料都會(huì)有一定的蠕變特性，只是表現(xiàn)得是否明顯.或者說是能否能在所觀察的時(shí)間范圍內(nèi)表現(xiàn)出來。

1 落車的關(guān)鍵工藝過程

動(dòng)車組車輛落車的關(guān)鍵工藝過程一般為：車輛配重→四點(diǎn)稱重→萊卡檢測(cè)→轉(zhuǎn)向架與車體溫度匹配→落車調(diào)整→空簧無風(fēng)狀態(tài)下四角高測(cè)量→空簧充風(fēng)狀態(tài)下四角高測(cè)量→單車稱重。

1.1 車輛配重的要求

在落車開始前，按工序安裝順序尚有部分部件未安裝，需要進(jìn)行車輛配重。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)部門給出的針對(duì)該車的配重圖進(jìn)行車輛配重，配重后檢查配重狀態(tài)。通常的主要缺件例如：轉(zhuǎn)向架處裙板、外風(fēng)擋及站臺(tái)補(bǔ)償器等。

1.2 四點(diǎn)稱重的要求

四點(diǎn)稱重計(jì)算受力值按照DIN 25043-4標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。四點(diǎn)稱重要保證測(cè)量調(diào)整后車體實(shí)測(cè)重心落在理論幾何重心坐標(biāo)系的合理范圍之內(nèi)，即沿著車體長(zhǎng)度方向中心原點(diǎn)坐標(biāo)值（Xs）±500mm，沿著車體寬度方向中心原點(diǎn)坐標(biāo)值（Ys）±30mm范圍之內(nèi)即為合格。

1.3 萊卡檢測(cè)的要求

將萊卡測(cè)量?jī)x放置在車體右前方約10米左右的距離，作為站點(diǎn)1。調(diào)整萊卡測(cè)量?jī)x的水平，通過調(diào)整旋鈕將屏幕中的圓圈中心與十字交叉點(diǎn)重合；將兩個(gè)靶標(biāo)分別放置在稱重儀上，作為建立坐標(biāo)系的基準(zhǔn)靶標(biāo)，靶標(biāo)要放在可見位置，保證萊卡儀在每個(gè)站點(diǎn)測(cè)量時(shí)均可見到，靶標(biāo)要放置平穩(wěn)，可用紙膠帶固定；將2個(gè)車鉤處靶標(biāo)安裝到車體的兩端底架下的工藝孔上；以上4點(diǎn)作為固定靶標(biāo)，在整個(gè)測(cè)量過程中不移動(dòng)；將測(cè)的四組數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算軟件，軟件自動(dòng)計(jì)算各需要的測(cè)量尺寸，通過在允許范圍內(nèi)調(diào)整測(cè)量基準(zhǔn)面及車體傾斜，基準(zhǔn)面可浮動(dòng)±5mm，車體傾斜的調(diào)整范圍為±3.5mm（此數(shù)值為測(cè)量軟件中的調(diào)整范圍），達(dá)到外形的最佳狀態(tài)，并生成最終組裝車體測(cè)量表，根據(jù)生成的墊片及四角基準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量表格，確定每個(gè)基準(zhǔn)塊應(yīng)加的墊片厚度，應(yīng)加的墊片厚度與計(jì)算的理論厚度偏差小于±0.5mm。

1.4 轉(zhuǎn)向架與車體溫度匹配處理的要求

（1）測(cè)量車體與轉(zhuǎn)向架枕梁溫度。（2）車體測(cè)量點(diǎn)為與轉(zhuǎn)向架連接墊板處（機(jī)加面處），可隨機(jī)選取4個(gè)墊板表面進(jìn)行溫度測(cè)量，測(cè)量完畢后取平均值。（3）轉(zhuǎn)向架搖枕的溫度測(cè)量點(diǎn)為三點(diǎn)（兩點(diǎn)為兩側(cè)定位銷、一點(diǎn)為在搖枕上表面隨機(jī)取一點(diǎn)），測(cè)完后取三點(diǎn)溫度的平均值。測(cè)量溫度后，用車體測(cè)量溫度的平均值與轉(zhuǎn)向架搖枕測(cè)量溫度的平均值比較，如差值小于或等于10℃，則允許進(jìn)行落車工序。

2 存在的問題

通過對(duì)超差轉(zhuǎn)向架二系（空氣簧）的針對(duì)性調(diào)整（相應(yīng)加減調(diào)整墊），由于受到車輛四角高測(cè)量數(shù)據(jù)范圍標(biāo)準(zhǔn)的影響（頭車391～397mm。中間車466～472mm），效果微乎其微，往往是調(diào)整二系后，一系數(shù)據(jù)變化不大而車輛的四角高卻已經(jīng)超差啦。通過實(shí)踐證明，這樣的調(diào)整只對(duì)超差數(shù)值比較小（在0.5mm之內(nèi)）的還有些效果，如果超出0.5mm的就無法調(diào)整到合格范圍。

3 試驗(yàn)方法及分析

我們經(jīng)過對(duì)2015年生產(chǎn)的三個(gè)批次（A-3032、A-3035、A-3036）共計(jì)55列CRH380B型動(dòng)車組落車后一系簧的測(cè)量值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，特別是對(duì)落車后因檢測(cè)不合格而返回轉(zhuǎn)向架制造中心進(jìn)行二次靜壓的36個(gè)（其中A-3032項(xiàng)目22個(gè)、A-3035項(xiàng)目5個(gè)、A-3036項(xiàng)目9個(gè)）轉(zhuǎn)向架的兩次靜壓值進(jìn)行了專門對(duì)比研究試驗(yàn)。

3.1 落車后測(cè)量數(shù)據(jù)超差的車輛數(shù)據(jù)分析

轉(zhuǎn)向架靜壓后軸箱簧測(cè)量數(shù)據(jù)如表1所示。從表1中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，一位端轉(zhuǎn)向架的2R（此轉(zhuǎn)向架的二位右側(cè)數(shù)據(jù)低于標(biāo)準(zhǔn)要求）數(shù)據(jù)超差，通過對(duì)該轉(zhuǎn)向架調(diào)轉(zhuǎn)180°前后兩次測(cè)量的各角位（1R、1L、2R、2L）數(shù)據(jù)對(duì)比，兩組數(shù)據(jù)對(duì)比趨勢(shì)完全一致（且始終是2R測(cè)量值超差），因此可以驗(yàn)證轉(zhuǎn)向架靜壓設(shè)備是沒有問題的。

而2R數(shù)值低于標(biāo)準(zhǔn)值（150mm）則說明落車后該轉(zhuǎn)向架右側(cè)承受的實(shí)際載荷超出了理論載荷量，這在表2的測(cè)量數(shù)據(jù)中得到了充分體現(xiàn)，表2中1R位的實(shí)測(cè)值偏高于靜壓值，而車輛對(duì)角的2L位的實(shí)測(cè)值偏低于靜壓值。

3.2 疊層彈簧的載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

采用液壓萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)疊層彈簧進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，試驗(yàn)地點(diǎn)武漢汽車車身附件研究所，試驗(yàn)環(huán)境溫度21℃，相對(duì)濕度52%，加載8T的載荷，A34336017-01、A34337017-01樣件疊加放置進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)前尺寸154.42mm。

經(jīng)過試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，我們發(fā)現(xiàn)落車檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響因素除了以往我們所熟知的要控制新型車輛設(shè)計(jì)過程中上、下體重量匹配要一致，制造過程中設(shè)備、工裝要按要求定期檢測(cè)等以外，還要對(duì)疊層彈簧的蠕變量加以控制，才能夠保證高速動(dòng)車組的產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)語

通過上述試驗(yàn)研究，我們要求設(shè)計(jì)部門修訂了《疊層彈簧技術(shù)規(guī)范》，編制了《CRH380項(xiàng)目轉(zhuǎn)向架用疊層彈簧補(bǔ)充技術(shù)規(guī)范》，增加了在23±2℃條件下，對(duì)疊層彈簧施加80KN垂向載荷，加載時(shí)間48h，疊層彈簧的蠕變量不得超過2mm，經(jīng)過如此控制，后續(xù)生產(chǎn)的車輛很好的解決了落車檢測(cè)數(shù)據(jù)超差的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]君軒.橡膠的蠕變[J].世界橡膠工業(yè)，2010，（08）：48.endprint