黃津晶

（北京車輛段 天津綜合組，天津300161）

北京車輛段擔(dān)當(dāng)?shù)奶旖颉獜V州T253／4次25K型客車配屬65輛，其中CW－2C型轉(zhuǎn)向架客車33輛，占配屬車輛的50.08%。CW－2C型轉(zhuǎn)向架客車在實(shí)際運(yùn)用中，多次發(fā)生油壓減振器失效故障，僅自2009年10月至2010年11月，就發(fā)生油壓減振器失效116件，其中，CW－2C型轉(zhuǎn)向架一系垂向油壓減振器（型號(hào)為KONI02A－1606－021）發(fā)生失效故障88件，占失效故障總數(shù)的75.86%。分析CW－2C型轉(zhuǎn)向架一系垂向油壓減振器失效原因，探討改進(jìn)方法，有助于減少油壓減振器失效故障發(fā)生，確保列車運(yùn)行安全。

1 CW－2C型轉(zhuǎn)向架油壓減振器結(jié)構(gòu)及失效方式

（1）結(jié)構(gòu)及連接方式

該油壓減振器安裝方式為采用桿—桿連接方式，它的一端與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架相連，另一端與軸箱轉(zhuǎn)臂相連，兩端墊有橡膠墊并用螺栓緊固。其安裝示意圖如圖1所示。技術(shù)參數(shù)見表1。

該油壓減振器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。

（2）失效方式

圖1 CW－2C型轉(zhuǎn)向架輪對(duì)軸箱彈簧裝置

表1 CW－2C型轉(zhuǎn)向架一系垂向油壓減振器的技術(shù)參數(shù)

參考KONI產(chǎn)品設(shè)計(jì)手冊(cè)，該型減振器的正常工作壽命為40～50萬km，但實(shí)際上只使用了很短時(shí)間，有的甚至一個(gè)往返便漏泄失效。

從現(xiàn)場查看CW－2C型轉(zhuǎn)向架失效的一系垂向油壓減振器，發(fā)現(xiàn)有兩種故障現(xiàn)象，一種為泄漏失效，一種為連桿從儲(chǔ)油缸底部焊接部分疲勞折斷，兩者比例達(dá)到97∶2，可見泄漏失效為主要故障。

圖2 油壓減振器結(jié)構(gòu)示意圖

2 CW－2C型轉(zhuǎn)向架油壓減振器失效原因分析

（1）漏泄原因分析

從分解CW－2C型轉(zhuǎn)向架失效的一系垂向油壓減振器看，油壓減振器泄漏的部位發(fā)生在活塞桿密封處，如圖2。其原因是由于活塞桿密封為特制材料，正常情況下，該材料遇油后會(huì)膨脹，阻止油向外滲漏，從而起到良好的密封效果，所以在正常情況下，該型號(hào)的油壓減振器使用壽命可達(dá)40～50萬km，但是當(dāng)密封圈磨耗過限或因其他原因損壞時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生泄漏，影響使用。由于許多油壓減振器是在使用了相當(dāng)短的時(shí)間后就發(fā)生泄漏，所以全部為活塞密封磨耗過限的可能性不大，只能是其他原因造成密封圈損壞。通過現(xiàn)場外觀檢查損壞的油壓減振器，我們認(rèn)為是由于偏磨造成了活塞密封磨耗過限，產(chǎn)生泄漏。活塞密封產(chǎn)生偏磨的原因主要由以下3種誤差所致。

第1種誤差：由于軸箱彈簧撓度不一致，造成空載狀態(tài)下油壓減振器自由長度大于490mm的標(biāo)準(zhǔn)高度，使軸箱轉(zhuǎn)臂會(huì)圍繞定位節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，油壓減振器產(chǎn)生的壓縮和拉伸。從圖1中可以看出，在標(biāo)準(zhǔn)工況下，軸箱轉(zhuǎn)臂會(huì)圍繞定位節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)油壓減振器自由長度大于490mm的標(biāo)準(zhǔn)高度時(shí)，油壓減振器的軸線就會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生偏移量A，如將油壓減振器與軸箱的連接看作剛性連接，上下安裝座間會(huì)產(chǎn)生如圖2所示相對(duì)公共軸線的同軸度誤差。

在車輛空載狀態(tài)下，我們隨機(jī)測(cè)量4輛車的油壓減振器的自由長度，如表2所示。

表2 油壓減振器的自由長度 mm

從表2可以看出，油壓減振器的自由長度基本處在490～540mm之間，同軸度誤差變化范圍為0～7.47mm。

第2種誤差：由于運(yùn)行中車輛重載和轉(zhuǎn)向架沉浮和點(diǎn)頭等動(dòng)作，使油壓減振器產(chǎn)生壓縮，而從現(xiàn)場測(cè)量的油壓減振器的最大壓縮行程為40mm，也就是油壓減振器在重載運(yùn)行狀態(tài)下有0～40mm的壓縮行程。經(jīng)計(jì)算，在這個(gè)變化值內(nèi)，同軸度誤差變化范圍為－4.22～0mm。

第3種誤差：加工精度誤差、裝配誤差等隨機(jī)誤差，這些誤差對(duì)同軸度誤差往往起決定性的作用。

上述3種誤差的疊加，就是同軸度誤差的最終值，疊加的結(jié)果有可能使誤差減小，但更多的時(shí)候是將誤差放大，從現(xiàn)場用鉛墜實(shí)際測(cè)量的同軸度誤差來看，在車輛空載靜態(tài)下的誤差值基本都超過了允許最大值φ10，有些甚至達(dá)到了φ20。由于油壓減振器的兩端都采用螺栓緊固，雖然在安裝座兩側(cè)墊有橡膠墊片，但也只在同軸度誤差較小時(shí)，這個(gè)差值可以通過減振器兩端的橡膠墊片變形來調(diào)整，這時(shí)作用在油壓減振器上的彎矩較小，對(duì)減振器的影響不大；當(dāng)同軸度誤差超出了一定的范圍時(shí)，橡膠墊的變形量無法抵消同軸度差值，此時(shí)油壓減振器的兩端均可近似看作剛性連接，這時(shí)要實(shí)現(xiàn)油壓減振器和安裝座的連接，抵消同軸度誤差的影響，就必須靠油壓減振器本身的變形來實(shí)現(xiàn)，這樣在運(yùn)行過程中，油壓減振器上作用了一個(gè)相當(dāng)大的交變彎矩，這個(gè)彎矩的存在使油壓減振器的活塞桿、活塞桿密封圈、活塞、儲(chǔ)油缸都產(chǎn)生彎曲或變形，其中活塞桿與活塞桿密封圈之間必然產(chǎn)生偏磨，長期作用使活塞桿密封圈失效，產(chǎn)生漏泄。

（2）連桿折斷原因分析

由于受到交變彎矩的作用，長期作用就會(huì)在連桿與儲(chǔ)油缸底部焊接部分的薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生疲勞斷裂。

綜上所述，CW－2C型轉(zhuǎn)向架一系垂向油壓減振器失效原因是由于上下安裝座間有相對(duì)公共軸線的同軸度誤差存在，使油壓減振器上長期作用有交變彎矩，首先造成活塞桿與活塞桿密封圈產(chǎn)生偏磨，長時(shí)間作用使活塞桿密封圈失效；其次造成連桿與儲(chǔ)油缸底部焊接部分疲勞折斷。

3 結(jié)束語

（1）CW－2C型轉(zhuǎn)向架一系垂向油壓減振器的安裝方式不合理，在一系油壓減振器承受軸向拉伸和壓縮的同時(shí)，又承受交變彎矩作用，致使油壓減振器漏油失效。

（2）由于加工、組裝誤差和使用過程中的移位等原因，進(jìn)一步加大油壓減振器的同軸度誤差，致使油壓減振器漏油失效。

（3）由于交變彎矩的作用，使連桿與儲(chǔ)油缸底部焊接部分的薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生疲勞斷裂，致使油壓減振器失效。

（4）改變現(xiàn)有CW－2C型轉(zhuǎn)向架一系垂向油壓減振器的連接方式。在不改變現(xiàn)有軸箱、構(gòu)架和油壓減振器結(jié)構(gòu)的前提下，改變連接方式，最好采用關(guān)節(jié)軸承等形式，使油壓減振器工作在最佳條件下。

（5）在安裝或更換油壓減振器的過程中，要嚴(yán)格掌握對(duì)同軸度誤差的要求，確保安裝良好。

（6）對(duì)運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)的油壓減振器同軸度誤差較大的進(jìn)行調(diào)整，盡量減小同軸度誤差對(duì)油壓減振器性能的影響。