CRH2型动车组牵引拉杆节点检修规程优化研究.docx

第 14 卷 第 22 期 2014 年 8 月 1671— 1815( 2014) 22-0295-04 科 学 技 术 与 工 程 Science Technology and Engineering Vol. 14 No. 22 Aug． 2014  2014 Sci. Tech. Engrg. 交通运输 CＲH2 型动车组牵引拉杆节点 检修规程优化研究 张华丽 ( 南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心，青岛 266111) 摘 要 CＲH2 型动车组三级检修过程中，牵引拉杆节点刚度检测占用了较多的检修时间。在 300 km 速度级动车组载荷条 件下，对五级修运用之后的牵引拉杆节点和在此基础上进一步加速疲劳试验之后的牵引拉杆节点的静刚度变化进行了试验 评估。结果表明，CＲH2 型动车组牵引拉杆节点满足三级修时取消刚度测试的要求，为检修规程的优化提供了科学的依据。 关键词 动车组( EMU) 检修规程优化 牵引拉杆节点 静刚度 中图法分类号 U271. 91; 文献标志码 A 牵引拉杆是高速列车转向架与车体之间的重要 传力部件，负责将转向架的纵向牵引力，传递到车体 枕梁上。为了控制转向架-车体间的振动传递，不使 转向架的加、减速及轻微振动直接传递到车体上，该 牵引拉杆安装部使用了牵引拉杆减振节点，该节点 结构采用金属-橡胶硫化的弹性元件。为了保证行 车安全性和运行稳定性，拉杆节点需要保持适当的 刚度。但是，在车辆运行过程中，橡胶会发生老化， 从而导致拉杆节点刚度的变化［1，2］，影响车辆乘坐 舒适性。因此，牵引拉杆橡胶节点刚度检测是动车 组检修的重要内容。 现有动车组检修规程规定［3—5］: ( 1) 动车组三级修、四级修时，需进行牵引拉杆 节点外观状态检查和径向方向刚度检测。 ( 2) 动车组五级修时牵引拉杆节点更新。 拉杆节点刚度检测需要将牵引拉杆从转向架上 拆下，在专用试验台上进行测试，从而增加了检修量 和检修时间。从现有 5 级修的更换件统计情况分 析，拉杆节点在 5 级修时的刚度变化范围均未超出 拉杆节点的使用要求。因此有必要对牵引拉杆节点 从达到检修条件时的静刚度变化和经疲劳试验后的 静刚度变化两方面进行详细研究，评估其寿命周期， 优化检修规程，减小检修工作量。 1 牵引拉杆节点结构及安装位置 牵引拉杆组成安装在转向架构架及车体之间， 2014 年 3 月 5 日收到 国家 863 项目( 09-YFZC． C． 001． 024) 资助 作者简介: 张华丽，女，硕士，工程师。E-mail: cqsfzhl@ 163． com。 主要用于传递纵向载荷。牵引拉杆组成由 2 个牵引 拉杆节点及牵引拉杆体构成，其 结构图如图 1 所 示［6］。牵引拉杆节点由芯棒、橡胶及外圆筒构成， 橡胶起到隔振作用。 图 1 牵引拉杆结构图 Fig. 1 The structure of the traction connecting-rod joints 2 研究方法 2. 1 评判标准 以静刚度变化率作为牵引拉杆节点是否满足使 用要求的评判依据。 静刚度变化率的定义如式( 1) 所示。 根据检修规程要求，静刚度变化率大于 ± 30% 时，牵引拉杆节点判定为失效。 静刚度变化率 = 使用后( 疲劳试验后) 静刚度 － 新品静刚度 新品静刚度 × 100% ( 1) 2. 2 技术路线 研究的重点是对牵引拉杆节点的使用寿命进行 合理的评估，并保证足够的安全系数。 研究分两步进行: ( 1) 五级修替换件静刚度变化是否满足规程 296 科 学 技 术 与 工 程 14 卷 要求。 ( 2) 对五级修替换件进行加速疲劳试验( 按照 再使用一个五级修的要求) ，对比试验前后的静刚 度变化。 根据这一研究思 路，制订的研究路线 如 图 2 所示。 图 2 研究技术路线 Fig. 2 Ｒesearch approaches and technology roadmap 2. 3 静刚度测试方法 静刚度主要测试轴直角方向，试 验按照 JIS K 6385［7］标准进行。采用去路加载方式，即从零载荷 开始，以 1 mm / min 的速度加载到试验极限载荷，然 后快速卸载到零。试验前，反复两次后，再正式记录 载荷-挠度曲线。 去路加载方式下的典型载荷-挠度曲线如图 3 所示。 表 1 试验参数及设备 Table 1 Experimental parameters and equipments 方向 频率 / Hz 次数 试验机 轴直角方向 1 2 × 106 竖型( 50 kN) 油压振动试验机 偏