轉(zhuǎn)向架軸箱彈簧緩沖橡膠墊優(yōu)化結(jié)構(gòu)分析

劉彩云 劉小松

(1.中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司 江蘇 南京 266111；2.上海局集團(tuán)有限公司南京車輛監(jiān)造項(xiàng)目部 江蘇 南京 210031)

轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)臂式一系軸箱定位系統(tǒng)是目前鐵路客車轉(zhuǎn)向架普遍采用的一種定位方式。通過調(diào)研目前既有的動(dòng)車組及高速客車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，在軸箱彈簧下設(shè)置緩沖橡膠墊是較通用的做法。某型客車轉(zhuǎn)向架軸箱彈簧在車輛出廠后40～60萬km期間軸箱彈簧批量發(fā)生折損故障，在解決該問題的過程中對(duì)軸箱彈簧緩沖墊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。下文以該型轉(zhuǎn)向架一系鋼簧結(jié)構(gòu)優(yōu)化項(xiàng)目為依托，對(duì)轉(zhuǎn)向架軸箱鋼簧下設(shè)置緩沖橡膠墊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證研究。轉(zhuǎn)向架增設(shè)緩沖橡膠墊后的一系懸掛結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 帶緩沖橡膠墊的轉(zhuǎn)向架一系結(jié)構(gòu)

1 緩沖橡膠墊結(jié)構(gòu)仿真分析

在仿真分析之前，測(cè)試了多組橡膠墊在不同頻率下的剛度、阻尼特性和材料特性，依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了橡膠墊的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而建立了原車動(dòng)力學(xué)模型和一系橡膠墊車輛的動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上對(duì)比分析了車輛在有、無緩沖橡膠墊工況下，車輛的安全性、平穩(wěn)性、舒適度以及軸箱到構(gòu)架的振動(dòng)傳遞等指標(biāo)。分析評(píng)估主要依據(jù)GB 5599—1985 《鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范》及UIC 513—1994 《鐵路車輛乘坐舒適性評(píng)估》。

仿真分析取恒定計(jì)算速度160 km/h，包括3種軌道激勵(lì)，分別為左右軌同步方向不平順、左右軌同步高低不平順、左右軌方向和高低復(fù)合不平順，每段激勵(lì)長(zhǎng)222 m。……