鄭瑩瑩

摘要：南京地鐵S8號線在運營過程中發(fā)生多起制動缸漏氣故障，經(jīng)拆解發(fā)現(xiàn)為制動缸內(nèi)塔簧斷裂所致。在確保制動缸功能正常的前提下，對塔簧進行了優(yōu)化，消除了此類故障隱患。

關鍵詞：地鐵、制動缸、塔簧、優(yōu)化

引言

南京地鐵S8號線在運營過程中，發(fā)生多起制動缸塔簧斷裂故障，造成制動時制動缸呼吸孔長排風現(xiàn)象。為此，對塔簧進行了優(yōu)化，避免了此類故障的再次發(fā)生。

1.問題描述

南京地鐵S8號線在運營過程中發(fā)生多起制動缸漏氣故障，經(jīng)拆解發(fā)現(xiàn)，故障制動塔簧斷均存在斷裂現(xiàn)象（圖1 ），極大的影響了制動系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.原因分析

如圖2所示，制動缸塔簧一端安裝在活塞上，另一端安裝在軸承托架上。在制動缸緩解時，活塞在復位彈簧和塔簧的共同作用下復位。其中復位彈簧的復原力通過活塞上面的斜面?zhèn)鬟f，而塔簧的力直接傳遞。

拆解漏氣制動缸發(fā)現(xiàn)，缸內(nèi)塔簧斷裂，斷裂塔簧的一端擠壓在活塞上的密封皮碗與缸體之間，造成皮碗擠壓出現(xiàn)破損，導致制動缸漏氣。

經(jīng)進一步分析，考慮塔簧斷裂部分的應力較高是最為可能的因素之一，故決定對塔簧進行優(yōu)化。在確保制動缸功能正常的前提下，通過調(diào)整塔簧截距，改善塔簧材質(zhì)，降低塔簧在工作狀態(tài)下的彈性系數(shù)，從而減少受力，提高安全系數(shù)。

3.整改措施

優(yōu)化后的塔簧結構如圖3（右）所示。塔簧在額定工作高度范圍內(nèi)，左側(cè)舊塔簧在壓縮初始階段彈性系數(shù)較小，后期增長明顯，所以在工作范圍內(nèi)塔簧下部大圈已基本壓并。而優(yōu)化后的右側(cè)新塔簧彈性系數(shù)得到了有效控制，在工作范圍內(nèi)并圈情況比較均勻，符合要求。

為了進一步驗證優(yōu)化后塔簧的可靠性，抽取新塔簧樣品進行了試驗。

隨機抽取3根塔簧在工裝上進行100萬次模擬全制動行程測試（表1），從表中可看出，經(jīng)過壽命試驗的塔簧力值仍在標準范圍內(nèi)，且沒有異常衰減。

隨機抽取6根塔簧及3個帶停放制動缸，每個制動缸輪流安裝2根塔簧，依次進行制動緩解間隙試驗、停放制動不完全施加條件下的手緩解功能試驗。

從表2試驗結果可以看出，停放制動缸手緩解間隙與正常間隙基本一致，在停放制動未完全施加的情況下，手緩解后力值為0，間隙正常。說明新塔簧不但可以在正常工況下完全緩解制動，而且在特殊工況（停放制動未完全施加）的情況也可以完全緩解制動。

綜上所述，優(yōu)化后的塔簧滿足使用要求，且經(jīng)疲勞試驗后力值衰退在合理范圍;新塔簧安裝到制動缸內(nèi)部后，對于制動缸整體性能沒有任何影響，并且可以滿足現(xiàn)場可能會出現(xiàn)的停放制動未完全施加的極端情況下的使用要求。

參考文獻

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