基于動(dòng)態(tài)服役性能的制動(dòng)夾鉗單元強(qiáng)度評(píng)價(jià)研究

喬 峰

(1 中南大學(xué) 粉末冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 長沙 410083;2 中車長春軌道客車股份有限公司， 長春 130062)

隨著軌道交通整體技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，制動(dòng)技術(shù)呈現(xiàn)多元化、綠色化的發(fā)展趨勢，尤其是再生制動(dòng)，發(fā)揮著越來越大的作用。但是各國鐵路行業(yè)規(guī)定，在列車其他制動(dòng)方式發(fā)生失效時(shí)，基礎(chǔ)制動(dòng)作為最后的安全制動(dòng)措施，必須保證列車能在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)停車，以確保行車安全。因此，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置作為列車制動(dòng)系統(tǒng)必不可少的重要組成部分，必須擁有高度的安全可靠性[1]。

作為目前主流盤形制動(dòng)裝置的核心執(zhí)行部件，制動(dòng)夾鉗單元的結(jié)構(gòu)安全性是保障基礎(chǔ)制動(dòng)裝置功能可靠的重點(diǎn)。目前，在制動(dòng)夾鉗單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，普遍采用的是靜態(tài)工況的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核方式[2-3]。而制動(dòng)夾鉗單元在正常服役過程中，受到外部的持續(xù)振動(dòng)激擾，尤其是隨著列車運(yùn)營速度的不斷提高，輪軌之間振動(dòng)激勵(lì)加劇，進(jìn)一步惡化了制動(dòng)夾鉗單元的服役工況[4-5]，加速了部分關(guān)鍵承載件的損壞。由此可見，理想靜態(tài)工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核，無法滿足對(duì)制動(dòng)夾鉗單元真實(shí)服役性能的評(píng)價(jià)需求。

作者立足于實(shí)際動(dòng)態(tài)服役工況，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沖擊和振動(dòng)方面的性能要求，提出了一種結(jié)合極限動(dòng)態(tài)工況強(qiáng)度校核和隨機(jī)振動(dòng)疲勞損傷校核的綜合分析方法，能夠更有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)夾鉗單元的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的合理評(píng)價(jià)。

1 制動(dòng)夾鉗單元結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模

1.1 制動(dòng)夾鉗單元結(jié)構(gòu)簡介

某型動(dòng)車組用制動(dòng)夾鉗單元結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由制動(dòng)夾鉗和制動(dòng)缸兩部分組成[1]?！?br>