上海地铁转向架空气弹簧试验研究张广世(铁道部四方车辆研究所减振技术开发公司,山东青岛266031)摘要:介绍了上海地铁无摇枕转向架用空气弹簧的结构特点,并对其进行了垂向、横向、纵向以及扭转特性试验研究,为该空气弹簧的国产化提供了必要的依据。关键词:地铁;上海;转向架;空气弹簧;试验研究中图分类号:U23915;U270133文献标识码:A辆的振动性能。橡胶堆有3层橡胶,由两层不锈钢板环分隔,3层橡胶硫化面与水平成一定角度以减少其垂向刚度,该橡胶堆与空气弹簧串联,在空气弹簧无气运行时起到应急弹簧的作用,同时,通过选择其刚度起到调整空气弹簧刚度特性的作用。上盖板上部垫有厚4mm的橡胶垫,使车体上的空气弹簧支座与空气弹簧上盖板紧密贴合,以保证空气弹簧良好的气密性。112特点目前,正在上海地铁一号线、二号线运行的地铁车辆,其转向架采用无摇枕结构,一系悬挂采用人字型橡胶堆,二系悬挂采用空气弹簧、垂向和横向油压减振器,抗侧滚扭杆,车体与转向架通过中心座相互连接,彼此可相对回转,车体直接落在空气弹簧上,同时,取消了纵向拉杆以及上下旁承。因此,为了适应无摇枕转向架的需要,该空气弹簧具有以下特点:(1)横向刚度小并能适应大的横向变形。(2)曲线通过时,空气弹簧上海地铁用空气弹簧的结构特点1111结构该空气弹簧为高柔性自由膜式空气弹簧,其结构见图1。其密封方式采用螺钉密封和压力自封相结合的方式,胶囊的上部用16个螺钉,利用扣环将胶囊密贴在上盖板上,胶囊的下端采用压力自封的形式将胶囊贴合在橡胶堆的凹槽内。上盖板安装有通向附加气室的通孔、定位销和垂向减振器安装座,该通孔偏离中心230mm,以保证空气弹簧承载时胶囊有良好的充气状态,定位销可保证车辆通过曲线时空气弹簧上盖与空气弹簧间无相对转动,橡胶囊本体容积大(63L左右),有效降低了空气弹簧垂向刚度,有利于改善车收稿日期:2000205224作者简介:张广世(1973—),男,助理工程师。(G04)等部件组成。防滑系统的工作原理是装在每一根车轴上的速度传感器随时检测其车轮的转速,并将其速度信号送给与制动电子控制单元组装在一起的防滑控制中央处理器(G02),由中央处理器进行计算,得到每一车轮的减速度及各车轮之间的速度差。当其超过规定值时,防滑控制中央处理器(G02)发出指令控制相应的防滑电磁阀(G01)动作,减少制动缸压力,使发生滑行的车轮恢时的空气通路是总风经截断塞门(U01)、过滤器(U10)、逆止阀(U0412)和电磁阀(U03)向升弓风缸供风,使受电弓升起。6空气弹簧供风设备空气弹簧设备主要由截断塞门(L02)、溢流阀(L03)、风缸(L04)、排水塞门(L05)、截断塞门(L0611和L0612)及高度阀(L07)等部件组成。由总风管来的压力空气经截断塞门(L02)、溢流阀(L03)、风缸(L04)、截断塞门(L0611和L0612)到高度阀(L0711)。空气弹簧采用2点控制方式,高度阀装在车体下部并通过可调长度的调整杆与转向架相连。高度阀是根据车体相对转向架构架的倾斜程度,对空气弹簧进行充气或排气,将车体调整到一个恒定的高度。5受电弓供风设备受电弓供风设备装设在M车上,它主要由截断塞门(U01)、手动升弓泵或辅助升弓泵(U06)、滤尘器(U10)、逆止阀(U0411、U0412)及电磁阀(U03)等部件组成。在总风管有风时,司机操纵升弓电磁阀开关,升弓铁道车辆第38卷增刊2000年12月本身应具有良好的横向复原力特性。(3)具有良好的扭转特性和扭转耐久性。垂向位移的增大,加载频率的降低,垂向刚度降低。图2空气弹簧垂向刚度2内压特性曲线图1上海地铁用空气弹簧组成11上盖板;21扣环;31胶囊;41锥形橡胶堆。2空气弹簧试验研究为了深入研究空气弹簧胶囊和锥形橡胶堆对空气弹簧弹性特性的影响,分别对组成空气弹簧的各部件及整个空气弹簧组成进行了试验。对空气弹簧胶囊主要进行了下列基本性能试验:(1)垂向刚度与内压关系试验;(2)垂向静动特性试验;(3)横向刚度与内压关系试验;(4)横向静动特性试验。获得了空气弹簧胶囊垂向、横向刚度与内压和附加气室容积的关系,以及加载频率和振幅对空气弹簧胶囊性能的影响。并研究了胶囊外形尺寸与垂直、水平变形的关系。对锥形橡胶堆进行了下列试验:(1)垂向特性试验;(2)横向特性试验;(3)橡胶—金属粘结强度试验;(4)拉伸强度试验。获得了锥形橡胶弹簧...