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(呼和浩特铁路局工务机械 内蒙古呼和浩特市 010000)
摘 要:研究发现如果油压减振器发生故障,将会严重影响到大型养路机械车运行的平稳性和安全性。因此,我们要从现有油压减振器的性能、结构、质量、检修工艺、环境等各方面系统的分析其发生故障的原因,并提出具体、有效的改良建议和解决措施,同时,随着大型养路机械的不断发展,对油压减振器实验台也提出了更高的要求,我们将对其未来的发展方向进行探讨和研究。
关键词:油压减振器;试验台夹具;故障分析;解决措施
随着大型养路机械车运行速度的不断提高,各型提速、高速转向架应运而生。由于油压减振器能够将机械车运行过程中产生的振动能量吸收并转换为热量释放,提高机械车运行品质,因此被广泛运用。
油压减振器依靠拉伸、压缩活塞杆往复运动形成阻尼力,衰减机械车在运行速度范围内临界共振区的振动。在运用过程中,油压减振器若发生性能失效、脱落,其后果轻则使机械车运行品质恶化、振动加剧,重则危及行车安全。因此,油压减振器作为重要组成部件直接关系到动力学品质和高速运行的稳定性。
一、随着大型养路机械车型的不断增多,油压减振器的种类也在不断增加
试验油压减振器时,试验夹具需兼容更多种类的油压减振器,是提高生产效率,降低工人劳动强度的根本途径。
我段现有油压减振器夹具能够满足T70类型的油压减振器的试验要求。如下图所示:
而09-32捣固车,08-475捣固车使用的T50类型的油压减振器以及PGM-48钢轨打磨车使用的油压减振器均不能通过上述夹具进行试验,须每次更换不同类型的夹具,更换费时费工,极为不便。
为了使夹具更具有通用性,我们预采用如下方案:
图1
T50类型的油压减振器通过减振器自带的连接杆进行连接,卡入图1所示的凹槽内。
钢轨打磨车上的油压减振器增加一件过渡板,装在油压减振器头部和尾部,然后过渡板卡入图1所示的凹槽内。过渡板图纸如下:
T70类型的油压减振器增加一件过渡杆,装在油压减振器头部和尾部,然后再卡入图1所示的凹槽内。工装杆图纸如下:
通过这种增加过渡垫和过渡杆的方式,就解决了在更换不同类型的油压减振器时不用再更换卡具,只需增加或更换工装过渡连接即可。为操作人员节省了时间,同时也省去了每次更换卡具都需调整卡具的麻烦。提高了工作效率。
二、发展趋势分析
(一)工装夹具的通用性和方便性
目前国内外所使用油压减震器接头形式很多,而且结构类型和尺寸大小有很多差异,这样就给各个工务机械段、生产厂、车辆厂以及检验单位对减振器的检验带来许多问题。特别是减振器新铁标TB/T1491.2004《机车车辆油压减震器技术条件》中规定对于减振器的阻尼力测试时应去除弹性节点,而做耐久测试时又必须附带弹性节点。这样对工装夹具就有更高的要求,如何设计出更加方便快捷的夹紧装置,对提高测试精度和测试效率起到重要作用。
(二)试验台试验速度、试验振幅和试验频率调整的便捷化和随机化
生产厂家所给出减振器夹具性能参数基本上都是基于某一速度点下的阻尼值,而减振器实际的阻尼性能并不是完全线性的,特别是生产过程控制不严时其性能与设计要求存在更大的差异。为了更好的检测减振器夹具的性能,需要检测减振器在不同速度、不同振幅、不同频率下的阻尼特性,因此需要试验台调整的便捷化;减振器实际在装车使用时其振动形式并非频率和幅值均固定的简谐振动,而是随机振动,为使试验台仿真效果更加逼真,需要试验台的随机化。
(三)试验台应该能够检测减振器的动态性能
减振器的阻尼特性有静态阻尼特性和动态阻尼特性之分。所谓静态阻尼特性是不计减振器结构和液体刚度产生的动态影响,力和速度之间没有相位变化时的特性,它是建立在减振器做大振幅和低频运动的基础上的阻尼特性。动态阻尼特性是考虑减振器结构(如两端弹性节点、储油缸具有空气囊等)和液体刚度影响时的阻尼特性,它使减振器的力、速度和位移之间具有一定的相位差。
三、改良建议和针对实际问题的解决措施
(一)提高减振器夹具各零部件的材质,采用较高规格的锻件来制作活塞杆,设置合理的热处理方式来提高活塞杆的强度和耐磨性。密封材料应采用低摩擦、耐磨的材料,活塞杆表面喷涂材料需要有较好的耐磨性及自润滑性。由于活塞杆和密封件的磨损在减振器故障中占有很大比例,提高其材质质量可在很大程度上延长减振器的使用寿命。
(二)提高减振器夹具设计、制造工艺,提高活塞杆表面电镀质量,避免因制造工艺不良引起的减振器故障。由于球铰结构的减振器在安装时使其橡胶节点出于预压缩状态,因此其在运行过程中所受的拉伸力比杆接结构的橡胶垫所承受的力要小很多,使用寿命也会更长久。
(三)由于细牙螺纹在减振器夹具分解及安装过程中易发生磕碰而脱扣、损坏等问题,应避免使用细牙螺纹,而普遍采用粗牙螺纹。粗牙螺纹能够减少作业人员在检修过程中因螺纹腐蚀造成的联接不良和套扣困难等问题。
(四)在转向架进行分解、组装的检修作业过程中,技术人员设置合理的作业流程,作业人员必须保证减振器在转向架上的正确安装位置,确保减振器上车不发生偏斜和偏压,避免造成减振器缸体变形、联接螺纹脱扣等损坏。同时,在减振器装车前,对联接丝扣进行润滑,同时清除缸体外部的锈蚀和积尘,并对活塞杆防尘套进行吹尘和清理作业,减缓活塞杆和密封件的磨耗速度。
参考文献:
[1]樊友权,凌平,戴谋军.国外油压减振器在铁路机车车辆上的应用[J].电力机车与城轨车辆,2003(06).
摘 要:研究发现如果油压减振器发生故障,将会严重影响到大型养路机械车运行的平稳性和安全性。因此,我们要从现有油压减振器的性能、结构、质量、检修工艺、环境等各方面系统的分析其发生故障的原因,并提出具体、有效的改良建议和解决措施,同时,随着大型养路机械的不断发展,对油压减振器实验台也提出了更高的要求,我们将对其未来的发展方向进行探讨和研究。
关键词:油压减振器;试验台夹具;故障分析;解决措施
随着大型养路机械车运行速度的不断提高,各型提速、高速转向架应运而生。由于油压减振器能够将机械车运行过程中产生的振动能量吸收并转换为热量释放,提高机械车运行品质,因此被广泛运用。
油压减振器依靠拉伸、压缩活塞杆往复运动形成阻尼力,衰减机械车在运行速度范围内临界共振区的振动。在运用过程中,油压减振器若发生性能失效、脱落,其后果轻则使机械车运行品质恶化、振动加剧,重则危及行车安全。因此,油压减振器作为重要组成部件直接关系到动力学品质和高速运行的稳定性。
一、随着大型养路机械车型的不断增多,油压减振器的种类也在不断增加
试验油压减振器时,试验夹具需兼容更多种类的油压减振器,是提高生产效率,降低工人劳动强度的根本途径。
我段现有油压减振器夹具能够满足T70类型的油压减振器的试验要求。如下图所示:
而09-32捣固车,08-475捣固车使用的T50类型的油压减振器以及PGM-48钢轨打磨车使用的油压减振器均不能通过上述夹具进行试验,须每次更换不同类型的夹具,更换费时费工,极为不便。
为了使夹具更具有通用性,我们预采用如下方案:
图1
T50类型的油压减振器通过减振器自带的连接杆进行连接,卡入图1所示的凹槽内。
钢轨打磨车上的油压减振器增加一件过渡板,装在油压减振器头部和尾部,然后过渡板卡入图1所示的凹槽内。过渡板图纸如下:
T70类型的油压减振器增加一件过渡杆,装在油压减振器头部和尾部,然后再卡入图1所示的凹槽内。工装杆图纸如下:
通过这种增加过渡垫和过渡杆的方式,就解决了在更换不同类型的油压减振器时不用再更换卡具,只需增加或更换工装过渡连接即可。为操作人员节省了时间,同时也省去了每次更换卡具都需调整卡具的麻烦。提高了工作效率。
二、发展趋势分析
(一)工装夹具的通用性和方便性
目前国内外所使用油压减震器接头形式很多,而且结构类型和尺寸大小有很多差异,这样就给各个工务机械段、生产厂、车辆厂以及检验单位对减振器的检验带来许多问题。特别是减振器新铁标TB/T1491.2004《机车车辆油压减震器技术条件》中规定对于减振器的阻尼力测试时应去除弹性节点,而做耐久测试时又必须附带弹性节点。这样对工装夹具就有更高的要求,如何设计出更加方便快捷的夹紧装置,对提高测试精度和测试效率起到重要作用。
(二)试验台试验速度、试验振幅和试验频率调整的便捷化和随机化
生产厂家所给出减振器夹具性能参数基本上都是基于某一速度点下的阻尼值,而减振器实际的阻尼性能并不是完全线性的,特别是生产过程控制不严时其性能与设计要求存在更大的差异。为了更好的检测减振器夹具的性能,需要检测减振器在不同速度、不同振幅、不同频率下的阻尼特性,因此需要试验台调整的便捷化;减振器实际在装车使用时其振动形式并非频率和幅值均固定的简谐振动,而是随机振动,为使试验台仿真效果更加逼真,需要试验台的随机化。
(三)试验台应该能够检测减振器的动态性能
减振器的阻尼特性有静态阻尼特性和动态阻尼特性之分。所谓静态阻尼特性是不计减振器结构和液体刚度产生的动态影响,力和速度之间没有相位变化时的特性,它是建立在减振器做大振幅和低频运动的基础上的阻尼特性。动态阻尼特性是考虑减振器结构(如两端弹性节点、储油缸具有空气囊等)和液体刚度影响时的阻尼特性,它使减振器的力、速度和位移之间具有一定的相位差。
三、改良建议和针对实际问题的解决措施
(一)提高减振器夹具各零部件的材质,采用较高规格的锻件来制作活塞杆,设置合理的热处理方式来提高活塞杆的强度和耐磨性。密封材料应采用低摩擦、耐磨的材料,活塞杆表面喷涂材料需要有较好的耐磨性及自润滑性。由于活塞杆和密封件的磨损在减振器故障中占有很大比例,提高其材质质量可在很大程度上延长减振器的使用寿命。
(二)提高减振器夹具设计、制造工艺,提高活塞杆表面电镀质量,避免因制造工艺不良引起的减振器故障。由于球铰结构的减振器在安装时使其橡胶节点出于预压缩状态,因此其在运行过程中所受的拉伸力比杆接结构的橡胶垫所承受的力要小很多,使用寿命也会更长久。
(三)由于细牙螺纹在减振器夹具分解及安装过程中易发生磕碰而脱扣、损坏等问题,应避免使用细牙螺纹,而普遍采用粗牙螺纹。粗牙螺纹能够减少作业人员在检修过程中因螺纹腐蚀造成的联接不良和套扣困难等问题。
(四)在转向架进行分解、组装的检修作业过程中,技术人员设置合理的作业流程,作业人员必须保证减振器在转向架上的正确安装位置,确保减振器上车不发生偏斜和偏压,避免造成减振器缸体变形、联接螺纹脱扣等损坏。同时,在减振器装车前,对联接丝扣进行润滑,同时清除缸体外部的锈蚀和积尘,并对活塞杆防尘套进行吹尘和清理作业,减缓活塞杆和密封件的磨耗速度。
参考文献:
[1]樊友权,凌平,戴谋军.国外油压减振器在铁路机车车辆上的应用[J].电力机车与城轨车辆,2003(06).