轨道车辆空气弹簧充风异常分析研究

轨道车辆空气弹簧充风异常分析研究

仓恒 吴晓亮

（江苏省南京市 中车南京浦镇车辆有限公司 工程师 210031）

[摘要]轨道车辆空气弹簧充风异常问题时有发生，为了快速响应并解决轨道车辆空气弹簧充风异常故障、消除安全隐患，本文以某修理车项目空气弹簧充风故障为例，从故障现象、空气弹簧的结构、现车情况分析等方面，分析总结了空气弹簧无法正常充风的原因之一，并结合实际作业条件提出了切实可行的低成本、高效率的解决措施。

[关键词]轨道车辆、空气弹簧、充风异常

一、前言

空气弹簧作为轨道车辆车体重量的关键承载部件，保证其正常的工作高度对于车辆运行的稳定具有重要意义。2024年2月6日某车辆段在对车辆进行充风作业时，发现该车1位转向架空气弹簧工作高度未正常升起，车体1位端高度偏低，造成与相邻车连挂时出现车端阻尼装置偏移错位的问题，无法完成连挂作业并严重影响运用安全。

图1：故障现象示意图

本文从空气弹簧结构、现车情况调查对故障原因进行了分析：

二、空气弹簧结构分析

空气弹簧作为轨道车辆重要受力部件，主要由上盖板、磨耗板、辅助弹簧、底板与气囊等组成，有关结构如下图所示。上盖板、底板主要提供安装与支撑功能，气囊承担载荷并提供变形，磨耗板提供次级承载及正常使用磨耗，辅助弹簧在空气弹簧破裂等极端情况下提供有效支撑，减少车辆倾覆风险。运用时，在高度阀、差压阀的共同作用下，供风管路将根据实际工况自动实现空气弹簧的充排风，使其始终稳定在正常的工作高度及气压范围内，保证车辆运行的稳定、可靠性。

图2：空气弹簧结构示意图

三、现车情况调查

针对该故障现象，现场首先通过单车试验机按有关工艺要求向车辆供风，发现该车2位端空气弹簧充风状态正常，满足工作高度要求；1位端左右两侧空气弹簧上升缓慢，无法正常充风，不满足工作高度要求。此时对车下供风管路、高度阀、差压阀、空气弹簧本体等关键部件展开严格检查，未发现漏风、部件功能异常等问题，初步排除部件本体故障引发的可能性。

进一步调查发现，该车1位端设置机组、油箱、生活设施等，车辆1位端整体较重。又经长时间存放，未及时补风保证空气弹簧内部压力，长期处于欠压状态下其内部上盖板与内部磨耗板易发生接触现象。同时结合空气弹簧有关制造工艺，初步判断由于空气弹簧欠压，导致上盖板与内部磨耗板间因油膜存在吸合现象，有关位置见下图。

图3：油膜吸合处示意图

四、现车处置

根据现场实际作业条件与调查结果，决定使用2台架车机同步架起该车1位端空气弹簧两侧车体，缓慢抬升一定高度，利用架车机承担一部分车体重量，并重新按有关试验要求做充排风试验。试验发现1位端空气弹簧工作高度已恢复正常，车端阻尼装置无超差错位，可以正常调车连挂作业，如下图所示。

图4：车端辆恢复正常示意图

五、结论

当车辆长期停放时，空气管路泄压损耗会引起空气弹簧欠压。如未及时补风加上车辆偏重等原因，空气弹簧上盖板与内部磨耗板因结合面润滑油膜的原因易形成镜面吸合效应，最终导致充风异常。在应对类似故障时，可利用架车机等车辆段常用设备，轻托车体降低空气弹簧的承重快速解决充风异常问题。本文可为相关行业工作者提供问题解决思路，提高处置效率。

参考文献

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[3]陈灿辉. 轨道交通用空气弹簧的结构与应用研究[J].铁道机车车辆，2010