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异形弹簧常见故障分析及解决对策


异形弹簧常见故障分析及解决对策:
  异形弹簧是在柔性密闭容器中充入压力空气,利用空气的可压缩性实现弹性作用的一种充气式橡胶弹簧,因此对气密性要求高。异形弹簧的密封方式一般有螺钉紧固式和压力自封式两种,前者是利用螺钉将金属扣环、胶囊密封部、上盖板紧固在一起加以密封;后者是利用胶囊内部的空气压力将胶囊的密封面与盖板压紧以密封。由于压力自封式结构具有尺寸小、重量轻、安装方便等优点,所以25T型客车转向架广泛采用了这种密封方式的异形弹簧。
   25T型客车转向架异形弹簧系统主要由异形弹簧、高度控制阀、差压阀、附加气室组成。高度控制阀是异形弹簧系统中一个极其重要的部件,主要是在车辆载荷发生变化时,自动调整异形弹簧内的气压与之相适应,以维持车体高度不发生变化。差压阀主要起保证安全的作用,当一个转向架两侧异形弹簧的压力差较大,或者是一侧弹簧出现破裂时,差压阀自动沟通左右两侧的异形弹簧,避免车体产生过大的倾斜,防止脱轨,以保证车辆平稳、安全运行。
  异形弹簧漏风在运用过程中,由于气候条件、线路状况(尤其是小半径曲线)以及异形弹簧系统部件和异形弹簧本身质量等综合因素影响,异形弹簧可能出现漏风现象。
  上盖与胶囊之间漏风。对于压力自密封式异形弹簧,在运用约一个A3修程后,上盖和胶囊密封部位的橡胶存有压缩永久变形与橡胶老化现象,在突然承受较大的横向冲击时,上盖与胶囊密封部会出现配合错位而发生漏风现象。特别在冬季气温降低时,橡胶材料性能进一步变差,更容易出现漏风故障。除异形弹簧本身的因素外,运用条件复杂、运用和检修过程中的操作不当也是造成上盖与胶囊间漏风的主要因素。
  上盖、下座密封部脱胶漏风。上盖或下座密封部为一层硫化橡胶。生产中,上盖金属骨架与橡胶硫化时,硫化面清洁度不够或黏接剂的涂刷不均匀,使此处橡胶粘结强度较差,在运用一段时间出现脱胶和胶层变形,产生漏风现象。
  胶囊在运用中人为或意外破损也可引起漏风。
  上盖、下座、胶囊的密封部有缺胶、夹杂、损伤等缺陷引起的漏风。
  参照铁道部相关文件,在车辆运用中,若异形弹簧系统出现轻微漏风,在不影响制动时(总风管内压力≥550千帕),可不作处理,一次运行至终点;若异形弹簧意外破裂、穿孔或漏风严重时,在始发站须做甩车处理,在通过站须切断故障异形弹簧所在转向架的两个异形弹簧的风源,时速120公里以下一次运行至终点。切断风源时,没有必要切断整辆车的异形弹簧风源,更没有必要将此车做关门车处理。
  在检修时,对自密封式异形弹簧,若发现上盖与胶囊轻微漏风,一般可不作处理,或将异形弹簧内气排掉,然后重新充风,漏风现象一般可消除。对于在运用反复轻微漏风和严重漏风的异形弹簧应分解检查,必要时更换故障部件或整体更换。
  胶囊故障异形弹簧在运用约一段时间后,由于胶囊长期暴露在空气中,受到臭氧、日晒、雨淋作用,以及检修过程中,酸、碱、油漆等有机溶剂对胶囊的腐蚀,使胶囊外层橡胶表面会出现均匀、细微的裂纹,即龟裂。表面裂纹一般仅局限在外层橡胶,其内层密封橡胶层也不会受到损坏。但也有少量胶囊制造过程中局部帘线密度不均匀,帘线密度小处胶囊经过一定的疲劳后产生较大的径向裂纹,裂纹会扩展至中间帘线层。现场统计数据表明,一般当胶囊表面裂纹长度超过30毫米且宽度大于1毫米时,或龟裂处出现较密的针孔状脱落时,裂纹已扩展至帘线层的最外层帘线。
  试验结果表明,异形弹簧在胶囊表面存在较严重龟裂时,仍然保持气密性能和弹性性能。将胶囊表面龟裂相对严重的异形弹簧充入高压水,使其内压慢慢上升,达到2.0兆帕后,异形弹簧胶囊未发生破坏。这说明该异形弹簧仍具有足够的耐压强度。
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