意大利城際列車420A型空氣彈簧的研制

陳文海 葉 特

(株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司 湖南 株洲 412007)

0 引言

2012年，株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱TMT公司)根據(jù)歐洲某主機(jī)廠的技術(shù)規(guī)范，開發(fā)了運(yùn)用于意大利鐵路市場(chǎng)的某平臺(tái)轉(zhuǎn)向架空氣彈簧項(xiàng)目，該平臺(tái)轉(zhuǎn)向架運(yùn)行速度為160 km/h,最高速度為200 km/h，1列車5節(jié)編組。TMT公司根據(jù)客戶提供的空氣彈簧主要技術(shù)要求，分析后選擇合適的氣囊和輔助彈簧結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用有限元分析技術(shù)和虛擬制造技術(shù)，產(chǎn)品通過型式試驗(yàn)驗(yàn)證，一次性開發(fā)成功。

1 產(chǎn)品主要技術(shù)要求

1.1 空間尺寸與位移要求

充氣系統(tǒng)最大外徑：?560 mm；

產(chǎn)品充氣標(biāo)準(zhǔn)高度：(290±2)mm；

最大水平位移：±120 mm；

最大垂向位移：拉伸，50 mm；壓縮，55 mm。

1.2 產(chǎn)品的性能要求

產(chǎn)品的載荷和對(duì)應(yīng)剛度要求如表1所示。

表1 空氣彈簧載荷和剛度要求

2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成

該空氣彈簧分左右兩種結(jié)構(gòu)，主要差異在于上蓋板是對(duì)稱的異形結(jié)構(gòu)。根據(jù)客戶提供的接口尺寸以及性能要求，開發(fā)的 420A型空氣彈簧結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 420A型空氣彈簧

該空氣彈簧主要部件分為上蓋板、扣環(huán)、氣囊、磨耗板、支撐板、錐形彈簧、層疊彈簧。其中氣囊采用大曲囊式結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)較小的垂向剛度和橫向剛度，并提供主要水平變形；輔助彈簧采用錐形彈簧和層疊彈簧組合的結(jié)構(gòu)，有效降低了空氣彈簧無氣狀態(tài)下的垂向剛度，而且也可以為空氣彈簧系統(tǒng)提供部分水平變形的能力；磨耗板采用的是摩擦因數(shù)低于0.1的高分子復(fù)合材料聚四氟乙烯(PTFE)，保證了無氣狀態(tài)下，系統(tǒng)水平位移時(shí)具有較小的橫向力，減少對(duì)軌道的沖擊?！?br>