CRH6A型动车组转向架抗侧滚扭杆异响问题及解决方案.docx

CRH6A 型动车组转向架抗侧滚扭杆异响问题及解决方案中车广东轨道交通车辆有限公司 广东省江门市 529100摘要：介绍了时速200公里CRH6A型动车组转向架抗侧滚扭杆在做动调试验 时出现异响的问题，且对造成异响因素进行定性和试验分析，并提出了解决转向 架抗侧滚扭杆运行中产生异响的措施，也在生产实践中得以验证此措施不仅解 决了动车组转向架抗侧滚异响问题，也能保证了转向架的安全性能，进而提升了 CRH6型动车组运行的可靠性关键词：时速200公里CRH6A型动车组；抗侧滚异响；原因分析；改进措施目前，我国高铁事业蓬勃发展，动车组运营速度从160km/h到350km/h逐步 提升随着运营速度的提高，转向架承受的力矩增大，这就需要车辆转向架有较 高的稳定性能，以提高动车组的安全性及旅客的乘坐舒适性因此提高动车组转 向架稳定性能是一个必须引起重视的问题［1］时速200公里CRH6A型（以下简称为CRH6A-200型）动车组的转向架抗侧滚 扭杆，装置结构设计、原材料选取、工艺处理、系统装配、型式试验等方面均按 照动车组抗侧滚扭杆标准进行，结合末端镦粗、表面强化、浮动磨削等核心工艺 根据CRH6型城际动车组对抗侧滚扭杆装置的要求开发，如图1所示。

主要结构 特点如下：① 系统扭转刚度为2.8 MN・m/rad；② 采用扭杆轴穿横梁钢管结构，扭杆轴与扭转臂以过渡花键连接，端部通过 螺栓紧固；③ 连杆组件上端节点采用橡胶球铰、下端节点采用橡胶杆端轴承，分别和连 杆座、扭转臂连接，连杆长度可调，锁紧方式为螺母加上止动垫片；④ 支撑座组成包含支撑座、金属关节轴承GE60、卡环、等零部件，其中关节 轴承内套与扭杆轴为过盈配合，外套与支撑座为间隙配合；⑤ 扭杆轴采用欧标材料52CrMoV4(EN 10089)并经过端部镦粗、表面喷丸强化 工艺，提高其疲劳寿命；⑥扭转臂、连杆、支撑座均采用模锻+机加工的成形方 式CRH6A-200型动车组在动调出现转向架抗侧滚扭杆异响问题，以下针对此问 题进行较为详细的阐述和原因分析，并提出合理的改进措施图 1 抗侧滚扭杆装置一、 问题的提出CRH6A-0407动车组在动调试验及拉车过程中听到转向架上有异响后经多次 试验，确认T2 —位转向架及二位转向架、T3车一位转向架、T4车一位转向架及 二位转向架在过标准轨道曲线时均会发出“噗”的一声异响二、 原因分析2.1 CRH6A型动车组抗侧滚扭杆工作原理抗侧滚扭杆装置的机构运动如图2所示。

图中M为车体，其纵向中心线与x 轴重合，E、F为扭杆支撑座，安装于构架上，A、B、C、D为橡胶节点如果不 考虑相对于系统刚度小得多的支撑座组成和橡胶节点的影响，当车体相对于转向 架发生浮沉振动时，两根连杆同时往一个方向运动，整个装置绕支撑球铰同时转 动，扭杆并不承受力或扭矩，故并不影响车体的浮沉振动，对除侧滚以外的其他 几个运动同样不提供任何附加的力或扭矩而当车体与构架之间发生绕X轴的相 对转动即侧滚时，左右连杆向相反的方向上下运动，通过扭转臂（图中FD、EC） 使扭杆发生扭转变形，扭杆由于抗扭弹性而产生抗扭反力矩这一反力矩作用在 垂向连杆上表现为一对大小相等方向相反的垂向力，而这对垂向力作用在车体上 就形成了与车体侧滚方向相反的抗侧滚力矩抗侧滚力矩的作用将阻止车体相对 于转向架侧滚角度的增加，从而抑制车辆的侧滚，提高车辆的横向平稳性0■j r图 2 抗侧滚扭杆工作原理图2.2异响诊断经反应，CRH6A-0407动车组T4车二位转向架在过标准轨道曲线时发出的异 响较大，以 T4 车二位转向架为切入点，在中车广东动调线上多次进行试听分析 该转向架每次过曲线时都会听到“噗”的一声异响，且响声较大。

经分析为橡胶 件的挤压及摩擦而发出该声音，并非金属间碰撞发出转向架上含有橡胶的部件 较多，一时无法确定到具体部件上后弓网断电，用牵引车牵引列车通过标准轨道曲线，人在车下观察，来回多次试验后，发现声音从抗侧滚扭杆装置上发出，用手扶在抗侧滚扭杆的扭臂上， 在发出声音的同时，扭臂会伴随着轻微的振动将扭臂与连杆分离开，抗侧滚扭 杆装置在列车运行时不发生作用，此时将列车牵引过标准轨道曲线时，异响消失 多次试验均不再听到异响扭臂与连杆连接上后，将列车牵引过标准轨道曲线时 则会再次听到“噗”的一声异响图 3 扭臂、连杆连接图最终完全确定该异响为抗侧滚扭杆装置发出经与供方技术人员现场确定将 CRH6A-0407动车组T4车二位转向架上的抗侧滚扭杆装置拆除，并安装一套新的 抗侧滚扭杆装置，在拆除及安装的过程中，抗侧滚扭杆供方人员均在现场进行观 察与指导在拆除过程中观察发现抗侧滚扭杆装置的各部件完全安装到位，符合 CRH6A转向架抗侧滚安装工艺文件技术要求，并无安装问题，但发现防护圈上有 明显压痕，如图4所示而按CRH6A转向架新造工艺将新的抗侧滚扭杆装置安装 至转向架过程中，安装工艺均正确更换抗侧滚扭杆装置后，将列车牵引至原标 准轨道曲线上100次试验均无异响。

图4 防护圈压痕图经与抗侧滚扭杆装置供方技术商定，对T2车2个转向架上的抗侧滚扭杆装 置进行拆除并重新安装，将T3车一位转向架及T4车一位转向架上的抗侧滚扭杆 装置拆除并安装新的抗侧滚扭杆装置更换与安装后，将列车牵引至原标准轨道 曲线上100次试验均无异响2.3异响分析分析1：以防护圈上压痕作为分析点，经抗侧滚装置工作运行受力分析，防 护圈上的这是抗侧滚装置工作时受到扭杆对防护圈垂向力所致，与装置工作原理 如图1受力一致，为正常现象而防护圈亦为磨耗件，正常受到扭杆垂向力挤压 并不会发出“噗”一声的较大异响分析2：以异响为非金属碰撞声为分析点，分析抗侧滚装置工作时金属件会 与橡胶件发生挤压摩擦的抗侧滚支撑座组成图5为抗侧滚装置支撑座组成实物 结构图如图所示金属关节轴承GE60与密封圈为间隙配合，抗侧滚装置在工作时金属关节轴承GE60会对橡胶密封圈产生旋转力挤压摩擦，受力为瞬间受力, 会发出响声，但正产声音分贝还达不到异响标准支撑座卡环密封圈金属关节轴承GE60图5 支撑座组成分析3：以支撑座工作产生响声源作为分析点，抗侧滚扭杆装置安装于构架 横梁管上，通过密封圈形成一个封闭内腔结构，会对其内部发生的声音起到放大 的作用，如图5所示。

列车过曲线时，抗侧滚扭杆装置发生作用，抵抗列车侧滚, 抗侧滚扭杆装置上的支撑座的金属关节轴承与防护圈发生挤压与摩擦发出声音并 经过封闭内腔放大，从而形成我们所听到的异响而支撑座关节轴承与防护圈因 工作时挤压与摩擦产生响声的大小是由轴承与密封圈的静摩擦力决定的，静摩擦 力越大，发出的异响就越大后续抗侧滚扭杆装置生产厂家将异常的抗侧滚扭杆 装置运两套回去，经试验及尺寸检测，以得到最终得到支撑座组成的金属关节轴 承与密封圈静摩擦超标，从而证明分析2与分析3为正确图 6 构架内腔结构三、 改进措施3.1将问题部件返厂检测抗侧滚扭杆装置厂家将从T4车两个转向架拆除下来的两套抗侧滚扭杆装置 运回时代新材公司，并对此两套扭杆装置进行模拟试验及尺寸检测，要求抗侧滚 扭杆生产厂家给出一个最终的详细分析报告，并对后续产品进行质量提升3.2拆换抗侧滚扭杆（1）对CRH6A项目动车组今后发生的该异响异常均进行拆除抗侧滚扭杆装 置并安装新的抗侧滚扭杆装置2）更换新品抗侧滚扭杆后按《CRH6A型动车组动 调试验作业指导书》重新进行动调试验，确认抗侧滚扭杆运行无异响故障视为合 格3）若连续更换三次抗侧滚扭杆异响问题仍未解决，则要求供货厂家同生 产批次产品全部更换，并对使用该生产批次抗侧滚扭杆的所有车辆进行全面排查3.3异响问题跟踪（1）售后人员对已出厂交付客户的CRH6A型动车组转向架进行三个月的跟 踪观察，尤其须观察CRH6A-0407动车组上的T2车一位转向架及二位转向架，经 确认该异响在三个月的运行期内有无再发生。

2） 2018年11月10号，CRH6A-0407列返厂做首轮三级修，按《CRH6A型动车组转向架三级修检修规程》对该列 车抗侧滚扭杆进行检修经确认该异响问题不再出现，检测结果合格四、 结束语本文对时速200公里CRH6A型动车组在动调试验中遇到的问题进行了原因分 析，并提出了改善的措施，并在生产实践中得以验证这些方法不仅仅有利于提 高转向架运行的稳定性能，还能保证了转向架的安全使用性能，也使得时速2 0 0 公里CRH6A型动车组以后的运营可靠性得以进一步提高参考文献[1] 尹显戬，章鹏.轨道车辆抗侧滚扭杆装置的设计J].电力机车与城轨车辆，2005，28(3).[2] 周若湘，匡如华. 抗侧滚扭杆装置在城市轨道车辆中的应用 J].铁道车辆，2001, 39(12).[3] 姜建东，付茂海，李芾. 客车转向架抗侧滚扭杆装置特性分析J].铁道机车车辆，2004, 24(5).[4] 崔志国，邹敏佳2,刘文松，杜方孟，程海涛.CRH6型城际动车组 抗侧滚扭杆装置的研制J] •机车电传动，2013.63 (5)。