疊層彈簧蠕變對高速動車組落車調整的影響

韓冰+孫禹

摘 要：為滿足高速動車組運行安全性、平穩性、舒適性要求，在車輛制造全過程都要嚴格控制，確保最終車輛的重量均衡、載荷均衡。近年來發現，疊層彈簧的橡膠蠕變對車輛重量均衡、載荷均衡有一定的影響，本文以CRH380B型動車組為例，通過對比試驗統計分析，最終確定了解決方案，解決了生產過程中頻繁起、落車，轉向架返回生產線重新靜壓等問題。

關鍵詞：疊層彈簧；蠕變；動車組；落車

中圖分類號：U266 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）23-0030-02

橡膠在一定的溫度和外力（拉力、壓力）下，橡膠的形變會隨著時間變化而變化，經過一段時間之后，即使撒掉外力，橡膠的形變也不能完全的恢復.會留有一定的殘余形變.這就是橡膠的蠕變特性，這種現象被稱為蠕變。蠕變是橡膠黏彈性表現的一種，即基于分子鏈移動或分子重排時所產生的。在保持一定張力的情況下，任何材料都會有一定的蠕變特性，只是表現得是否明顯.或者說是能否能在所觀察的時間范圍內表現出來。

1 落車的關鍵工藝過程

動車組車輛落車的關鍵工藝過程一般為：車輛配重→四點稱重→萊卡檢測→轉向架與車體溫度匹配→落車調整→空簧無風狀態下四角高測量→空簧充風狀態下四角高測量→單車稱重。

1.1 車輛配重的要求

在落車開始前，按工序安裝順序尚有部分部件未安裝，需要進行車輛配重。應根據設計部門給出的針對該車的配重圖進行車輛配重，配重后檢查配重狀態。通常的主要缺件例如：轉向架處裙板、外風擋及站臺補償器等。

1.2 四點稱重的要求

四點稱重計算受力值按照DIN 25043-4標準執行。四點稱重要保證測量調整后車體實測重心落在理論幾何重心坐標系的合理范圍之內，即沿著車體長度方向中心原點坐標值（Xs）±500mm，沿著車體寬度方向中心原點坐標值（Ys）±30mm范圍之內即為合格。

1.3 萊卡檢測的要求

將萊卡測量儀放置在車體右前方約10米左右的距離，作為站點1。調整萊卡測量儀的水平，通過調整旋鈕將屏幕中的圓圈中心與十字交叉點重合；將兩個靶標分別放置在稱重儀上，作為建立坐標系的基準靶標，靶標要放在可見位置，保證萊卡儀在每個站點測量時均可見到，靶標要放置平穩，可用紙膠帶固定；將2個車鉤處靶標安裝到車體的兩端底架下的工藝孔上；以上4點作為固定靶標，在整個測量過程中不移動；將測的四組數據導入計算軟件，軟件自動計算各需要的測量尺寸，通過在允許范圍內調整測量基準面及車體傾斜，基準面可浮動±5mm，車體傾斜的調整范圍為±3.5mm（此數值為測量軟件中的調整范圍），達到外形的最佳狀態，并生成最終組裝車體測量表，根據生成的墊片及四角基準點的測量表格，確定每個基準塊應加的墊片厚度，應加的墊片厚度與計算的理論厚度偏差小于±0.5mm。

1.4 轉向架與車體溫度匹配處理的要求

（1）測量車體與轉向架枕梁溫度。（2）車體測量點為與轉向架連接墊板處（機加面處），可隨機選取4個墊板表面進行溫度測量，測量完畢后取平均值。（3）轉向架搖枕的溫度測量點為三點（兩點為兩側定位銷、一點為在搖枕上表面隨機取一點），測完后取三點溫度的平均值。測量溫度后，用車體測量溫度的平均值與轉向架搖枕測量溫度的平均值比較，如差值小于或等于10℃，則允許進行落車工序。

2 存在的問題

通過對超差轉向架二系（空氣簧）的針對性調整（相應加減調整墊），由于受到車輛四角高測量數據范圍標準的影響（頭車391～397mm。中間車466～472mm），效果微乎其微，往往是調整二系后，一系數據變化不大而車輛的四角高卻已經超差啦。通過實踐證明，這樣的調整只對超差數值比較?。ㄔ?.5mm之內）的還有些效果，如果超出0.5mm的就無法調整到合格范圍。

3 試驗方法及分析

我們經過對2015年生產的三個批次（A-3032、A-3035、A-3036）共計55列CRH380B型動車組落車后一系簧的測量值進行統計分析，特別是對落車后因檢測不合格而返回轉向架制造中心進行二次靜壓的36個（其中A-3032項目22個、A-3035項目5個、A-3036項目9個）轉向架的兩次靜壓值進行了專門對比研究試驗。

3.1 落車后測量數據超差的車輛數據分析

轉向架靜壓后軸箱簧測量數據如表1所示。從表1中統計數據可以看出，一位端轉向架的2R（此轉向架的二位右側數據低于標準要求）數據超差，通過對該轉向架調轉180°前后兩次測量的各角位（1R、1L、2R、2L）數據對比，兩組數據對比趨勢完全一致（且始終是2R測量值超差），因此可以驗證轉向架靜壓設備是沒有問題的。

而2R數值低于標準值（150mm）則說明落車后該轉向架右側承受的實際載荷超出了理論載荷量，這在表2的測量數據中得到了充分體現，表2中1R位的實測值偏高于靜壓值，而車輛對角的2L位的實測值偏低于靜壓值。

3.2 疊層彈簧的載荷試驗數據分析

采用液壓萬能試驗機對疊層彈簧進行試驗檢測，試驗地點武漢汽車車身附件研究所，試驗環境溫度21℃，相對濕度52%，加載8T的載荷，A34336017-01、A34337017-01樣件疊加放置進行試驗，試驗前尺寸154.42mm。

經過試驗數據統計分析，我們發現落車檢測數據的影響因素除了以往我們所熟知的要控制新型車輛設計過程中上、下體重量匹配要一致，制造過程中設備、工裝要按要求定期檢測等以外，還要對疊層彈簧的蠕變量加以控制，才能夠保證高速動車組的產品質量。

4 結語

通過上述試驗研究，我們要求設計部門修訂了《疊層彈簧技術規范》，編制了《CRH380項目轉向架用疊層彈簧補充技術規范》，增加了在23±2℃條件下，對疊層彈簧施加80KN垂向載荷，加載時間48h，疊層彈簧的蠕變量不得超過2mm，經過如此控制，后續生產的車輛很好的解決了落車檢測數據超差的問題。

參考文獻

[1]君軒.橡膠的蠕變[J].世界橡膠工業，2010，（08）：48.endprint