基于160 km/h电动车组的拉杆橡胶关节寿命提升研究

作     者：王峰宇 程海涛 赵斌 冯万盛 杨军 曾繁盛 WANG Fengyu;CHENG Haitao;ZHAO Bin;FENG Wansheng;YANG Jun;ZENG Fansheng

作者机构：株洲时代瑞唯减振装备有限公司湖南株洲412007 株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007 

出 版 物：《机车电传动》 (Electric Drive for Locomotives)

年 卷 期：2023年第1期

页      码：60-65页

摘      要：从速度为160 km/h的动力集中电动车组转向架的轴箱拉杆橡胶关节应用失效案例出发,通过优化产品结构来解决该轴箱拉杆橡胶关节的使用寿命问题。通过运行工况的边界条件和既有结构的失效原因进行分析,基于分析结果设定合理的预压量,并结合贴近式橡胶型面和易流式金属弧面设计,以及采用合适的橡胶层厚度等多方面进行结构优化。通过对比两种结构的有限元疲劳仿真分析结果,优化结构的橡胶应变降低了9.64%,疲劳损伤值降低了60%,橡胶关节的使用寿命将显著提升。最后通过疲劳试验验证,进一步佐证了优化结构后的橡胶关节疲劳性能的提升。试验结果显示:疲劳次数提升了3倍。经过初步评估,结构优化后的橡胶关节的疲劳寿命将由2~5年提升至8年,使得机车的运行可靠性得到改善,降低非必要的维修次数。优化设计的橡胶关节目前已在线运行近4年,各项性能表现良好。本优化设计可为其他径向变形较大的橡胶关节优化提供参考:径向预压量应与橡胶关节疲劳变形相当,避免橡胶受拉伸应力;针对径向位移较大的橡胶关节类产品,贴近式橡胶型面可以均衡橡胶表面应变,可有效缓解橡胶受载后出现褶皱现象,提升橡胶关节的疲劳寿命。

主 题 词：轴箱拉杆橡胶关节 结构优化 有限元仿真分析 疲劳试验 寿命提升 

学科分类：082304[082304] 08[工学] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.13890/j.issn.1000-128X.2023.01.008

馆 藏 号：203118885...