标题 | 320吨混铁车枕簧问题及改进措施 |
范文 | 邢骏 摘 要:经过对320吨混铁车枕簧的设计参数进行相关的推演计算,对其进行了提高强度的重新计算,提出了三种改进措施。 关键词:320吨混铁车;计算; 改进措施 摇枕簧是车辆减震系统最主要的配件,320吨混铁车理论上全重600吨,实际使用中全重经常达到620-630吨。在使用的前十几年中,极少发生枕簧断裂现象。约从2010年起,开始发生枕簧断裂现象,然后逐年增多。为了说明产生这种现象的原因,找出解决问题的办法,我们对混铁车枕簧做一些分析研究。 枕簧的基本数据: 320吨混铁车走行部共有8组转向架,每组转向架上8组弹簧,共有64组枕弹簧,每组弹簧的弹簧刚度为3914N/mm(约0.39吨/mm)。 数据推演及原因分析: 该弹簧基本上是按Ⅱ类弹簧使用条件设计的。 弹簧在空载条件下,高度为225mm,压缩15mm。在全重载条件下,高度为 208.3 mm,压缩31.7 mm。弹簧使用最小高度为205mm,压缩35mm。弹簧压紧高度为202.5mm,压缩为37.5mm。在使用中弹簧是不应该全压紧的。因此,把压缩35mm,作为最大极限条件。 通过现场测量弹簧压缩数据: 在900吨载荷下:弹簧的高度已经达到了弹簧的最大试验条件。混铁车标准全重600吨,该弹簧的设计安全系数为1.5。 实际使用的情况: 设计的内外弹簧其在最大压缩量条件下,弹簧所受切应力是不一样的,内弹簧要小一些,在实际使用中极少断裂。 外弹簧断裂现象主要是发生在近几年中,原因是弹簧反复受到冲击、振动,造成弹簧变形大,交变应力循环次数增加,因而增加了断裂几率。 解决问题的对策: 1.在组织运输过程中,尽量减少长距离运输。 2.在时间许可的情况下,尽量降低车辆的运行速度。 3.建议在密集道岔区、差线路区、弯道区,运行速度不大于5Km/h。 4.发现有弹簧断裂时,应及时更换,一般不应超过3天。 改进方案及建议: 第一种方案: 一群弹簧有4个弹簧组组成,其中间位置可以放入一个原有的内弹簧。共放入16个内弹簧,这样可以提供最大约35-40吨的支撑力。 第二种方案: 设计一种组合蝶形弹簧来提供约100吨的支撑力。这样可以较好地改善已有弹簧的使用条件。装上蝶形弹簧组后,外弹簧在压缩到高度223mm前,蝶形弹簧没有被压缩到,而外弹簧继续压缩时,这时蝶形弹簧组起作用。在空载条件下,蝶形弹簧组基本不起作用,在重载条件下,蝶形弹簧组起作用。 蝶形弹簧组件图样 蝶形弹簧组在630吨条件下: 蝶形弹簧组在总载荷条件810吨条件下: 第三种方案: 重新设计原弹簧组中的内弹簧。 改进设计的内弹簧,弹簧刚度是原内弹簧的1.4倍 在采用了80个新设计的内弹簧代替原64个内弹簧后,计算在不同载荷下的弹簧高度。 在630吨条件下: 在总载荷条件810噸条件下: 在总载荷条件1000吨条件下: 采用新的内弹簧在1000吨的载荷下,相当于使用原内弹簧在900吨载荷下的弹簧变形量。 结束语: 随着冶金企业运输重型化特点,对车辆的要求越来越高,如果实施上述改进建议,可以有效的减少混铁水车摇枕弹簧的故障发生率,保证车辆的稳定运行,延长车辆和钢轨的使用寿命,确保运输安全。 参考文献: [1].张英会,刘辉航.《弹簧手册》.机械工业出版社. [2].徐 灏.《机械设计手册》.机械工业出版社. |
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