城轨车辆空气弹簧拆解与装配工艺研究

城轨车辆空气弹簧拆解与装配工艺研究

付殿波 刘虹麟 李恒飞 刘春郑 王文宇

中车长春轨道客车股份有限公司检修运维事业部工程技术部 吉林长春 130062

摘要：现如今，在城市轨道交通车辆检修市场飞速发展的同时存在部分检修部件浪费的情况，为了提高空气弹簧检修部件的重复利用率，通过分析空气弹簧部件的结构、拆解和装配工艺流程及其注意事项，为大曲囊式空气弹簧的检修提供有效的工艺方法，同时也为城市轨道交通车辆其他结构类型的空气弹簧深度检修提供参考。

关键词：城市轨道交通；车辆；空气弹簧；拆解工艺；装配工艺；检修

引言

空气弹簧具有优良的弹性,在车辆工程中,是为了改进弹簧悬挂装置以提高运行特性而发展的一项新技术。空气弹簧是铁路客车转向架上的关键部件之一,其特性不仅影响到车辆的运行性能,而且还影响到客车的安全性。近年来,随着我国铁路客车运行速度的不断提高,提速客车的种类、数量不断增加,空气弹簧悬挂系统的应用也越来越广泛。

1空气弹簧的结构

城市轨道交通车辆用空气弹簧的结构所示。它为大曲囊式气囊加锥形弹簧的结构形式，主要包括上盖板、磨耗板、扣环等14种部件。此结构中气囊上子口的密封采用上盖板与扣环通过螺钉连接的方式。气囊下子口采用与辅助弹簧外套贴合的方式密封。空气弹簧上下端部均采用O型圈的方式进行密封，而其他部件之间的连接均采用螺钉连接的方式。

2空气弹簧的常见故障及原因分析

2.1空气弹簧漏风

（1）对于压力自密封式空气弹簧,在A处最容易发生漏气现象,几乎90%的空气弹簧漏风发生在此处。漏风现象大多数发生在冬季。主要是由于天气寒冷,空气弹簧胶囊变硬,同时车辆排出的污水及其他杂质可能进入A处,当车辆通过曲线时,胶囊与上盖间有相对变位(尤其是在该部位组装配合不到位时),这样就使B处脱开而暂时不能复位,因而发生漏风现象。

(2)B处橡胶囊子口若有缺胶、夹杂、损伤等缺陷时,会使空气弹簧发生漏风。

(3)当空气弹簧胶囊破裂时也发生漏风。

2.2空气弹簧上盖故障

2.2.1上盖变形

由于上盖上部橡胶垫不合适(如橡胶垫直径偏小),或空气弹簧偏载,或空气弹簧上盖受局部集中载荷将引起上盖发生变形。

2.2.2上盖进气口座脱落

空气弹簧上盖进气口座一般与上盖采取焊接方式连接。而有几种空气弹簧上盖进气口座与上盖采取螺钉紧固方式连接,由于螺钉松动脱落或螺钉被切断而使进气口座与上盖分离。

2.2.3上盖螺钉松动、脱扣、断裂

对于螺钉紧固密封方式的空气弹簧(如209HS型转向架使用的空气弹簧),由于空气弹簧组装时上盖圆周各螺钉紧固力大小不一,螺钉受力不均,在运行过程中慢慢会松动、脱扣。螺钉断裂是其本身的材质和加工存在问题所致。

2.3空气弹簧节流阀故障

目前,空气弹簧一般都装有节流阀。1999年以前生产的节流阀采用螺钉紧固来防止阀座与阀套间相对位移,但在节流阀振动过程中螺钉容易松动,使阀套从阀座中外旋退出而变长,因而造成阀芯与空气弹簧支承座碰撞,导致节流阀损坏。同时,由于阀芯撞击空气弹簧支承座,会导致支承座变形,严重时击穿支承座。

3拆解工艺

空气弹簧系统的拆解过程一般采用“自上而下，由外向内，从大到小”的顺序进行。针对上述车辆空气弹簧系统的结构，具体介绍其拆解工艺过程及注意事项。

（1）准备好需拆解的空气弹簧（记录其铭牌信息）和场地。

（2）使用吊装工具将空气弹簧系统吊装至拆解台上。

（3）利用扭力扳手松开磨耗板与压板的螺钉（注意对角拆卸），用同样的方法松开压板与辅助弹簧之间的螺钉（注意对角拆卸），以及辅助弹簧与底板之间的螺钉（注意对角拆卸）。

4装配工艺

4.1定检方面

(1)要求修车车间和配件厂必须在限定日期以前将工装设备配置到位。空气弹簧分解和组装过程按照作业指导书要求操作,组装作业需在专用工作台上进行,要保证工作台的清洁。胶囊小径端密封部与底座安装时,必须使用手锤和尼龙棒敲击,使密封部牢固嵌入底座;

(2)台车组装过程中,需避免摇枕与空气弹簧节流阀的挤压。调整摇枕与构架横向中心线时,应保证空气弹簧定位不偏斜。检修专职要对台车落成和车辆落成作业过程中空气弹簧是否发生偏斜进行检查;

(3)空气弹簧在存放和检修时,避免粘染酸、碱和有机溶剂等有害物品,在长期存放后,要确认密封性能后才能使用。空气弹簧周围避免进行焊接作业,确实需要焊接时,应在空气弹簧上铺设覆盖物。空气弹簧在搬运和堆放时,避免与尖锐物体接触,不得用手锤和其他铁器敲击空气弹簧胶囊。台车喷漆作业时,空气弹簧胶囊应进行良好覆盖,胶囊上不得粘有油漆;

(4)鉴于修车车间空气弹簧检修能力有限,建议空气弹簧检修全部转到配件厂进行。

4.2运用方面

(1)加长辅助筒及排便辅助筒的长度,以减少污水、杂物在客车运行时附着在空气弹簧四周;

(2)25K型在每次入库后,上下旁承间加润滑脂,减少摩擦力,减少空气弹簧错位;

(3)凡装用空气弹簧的客车入库后,首先进行总风管通风试验,并确认全列车空气弹簧状态,发现漏风彻底处理,如遇列车队不能处理的,立即报值班室,按调度命令执行;

(4)加强一级备用车的检修,对空气弹簧重点检查,不良者及时更换;

(5)建议更换CW-2(1)型转向架下旁承摩擦块材质(更换为高分子聚乙烯材料),消除车辆通过曲线、道岔时摇枕移位后不能及时复位,而导致的空气弹簧胶囊与上盖间产生间隙,形成空气弹簧漏风的现象。

5注意事项

(1)搬运空气弹簧时要小心,以防橡胶堆脱落对人身造成伤害,或造成上盖与胶囊分离,增加组装及气密性试验工作量。

(2)避免长期存放在日光直射或温度在45℃以上或过于潮湿的地方,避免空气弹簧沾上酸、碱和各种有机溶剂等有害物品;段修时,喷漆前应把空气弹簧胶囊保护起来,以防胶囊被喷上油漆而加速胶囊龟裂现象发生。

(3)空气弹簧在无防护的情况下,不得在其周围进行焊接作业,以免焊渣火星飞溅到胶囊上。

(4)列检和站检不得用手锤(或其他铁器)敲击空气弹簧。

结语

（1）本文介绍了大曲囊式空气弹簧的结构、拆解工艺、装配工艺、装配后的试验验证及其注意事项。

（2）对大曲囊式结构及其他结构形式空气弹簧的拆解、装配及检修有重要的参考指导意义。

（3）量化检修标准,加强检修,确保行车安全。目前,《25K型客车检修规程》中对空气弹簧的检修规定过于笼统,造成各部门对空气弹簧在运用和检修过程中操作方法和判断标准有差异。有关部门应尽快修订有关空气弹簧的检修规程,量化检修标准,以方便车辆段的检修作业,确保行车安全。

参考文献

[1]程海涛，刘建勋，陈灿辉，等.轨道车辆用空气弹簧标准修订建议[J].机车电传动，2011（4）：58-61.

[2]王方，王建仁.空气弹簧表面龟裂原因分析及处理措施[J].铁道车辆，2004，42（11）：40-41.

[3]周爱生.关于对CRH2E型动车组空气弹簧部位惯性漏风问题的整治建议[J].铁道机车车辆，2017，37（3）：87-89，118.

[4]姚小强.空气弹簧的运用检修及故障分析[J].铁道车辆，2003，41（3）：37-39.

[5]王延生.SYS系列空气弹簧的结构与检修[J].铁道车辆，1999，37（12）：42-44.

[6]方松.城轨车辆空气弹簧系统常见故障分析[J].铁道运营技术，2019，25（1）：16-19.

[7]赵云生，宋志强，王黎明.空气弹簧检修试验台[J].铁道车辆，2000，38（4）：31-33.

[8]张忠平，王文生，丁国宾，等.空气弹簧漏风故障的调查分析和研究[J].铁道机车车辆，2004，24（3）：61-63.