转向架构架强度试验标准对比

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1、万方数据综述·述评铁道车辆第49卷第9期2011年9月文章编号：1002—7682(2011)09—0012-06转向架构架强度试验标准对比刘德刚1，刘宏友2，李庆升1(1．南车青岛四方机车车辆股份有限公司国家工程实验室。山东青岛266111，2．青岛四方车辆研究所有限公司技术研究部，山东青岛266031)摘要：从试验内容、试验栽荷、试验工况组合和试验结果评定等方面对比了UIC、EN和JIS关于转向架构架强度试验的标准，并针对我国进行转向架构架强度试验给出了一些建议。关键词：构架；静强度试验；疲劳试验；UIC515；UIC615；EN13749；对比中图分类号：U270．331+．8文

2、献标识码：B转向架构架是车辆系统上一个至关重要的承载部件，疲劳破坏是其主要的失效形式，抗疲劳强度设计是转向架的设计重点。针对构架的静强度和疲劳强度，国外高速铁路发达国家有设计规范和试验规范，用以指导构架的设计和生产，保障其强度特别是疲劳强度的可靠性。我国铁路经过6次大规模提速，车辆运行速度有了大规模的提高，转向架构架承受的动态载荷越来越剧烈，其疲劳可靠性是摆在每位从事铁道车辆疲劳强度研究人员面前的一个重要课题。作为其疲劳强度研究的一个重要方面，本文将对国外高速铁路发达国家的试验标准进行对比研究。这些标准包括：UIC515—4—1993《铁路客车一拖车转向架一传动齿轮转向架构架结构强度试

3、验》(以下称UIC515—4)；UC615—4—2003《动力单元一转向架和走行装置一转向架构架的结构强度试验》(以下称UIC615—4)；EN13749--2005((铁路应用一转向架结构要求的规定方法》(以下称EN13749)；JISE4207--2004((铁路车辆一转向架一转向架构架设计通则》(以下称JISE4207)；JISE4208--2004《铁路车辆一转向架一载荷试验方法》(以下称JISE4208)。UIC515—4、UIC615—4均是单一叙述转向架构架静强度和疲劳强度试验的标准，其中，UIC515—4针对无动力转向架，而UIC615—4针对有动力的机车和动车转向架。

4、EN13749是关于转向架构架强度设计、计算、试验和生产制造的标准，在其附录C、D中叙述了试验载荷计算方法，附录F叙述了静强度试验方法，附录G收稿日期：2011-02—21作者简介；刘德刚(1972一)，男，高级工程师。·】2·叙述了疲劳试验方法。该标准根据用途和特点将转向架划分为7种类型，其中类型B—I和B_II转向架的试验方法适用于客车、动车和拖车，本文的对比也是基于这2类转向架。JISE4207、JISE4208适用于机车、客车、货车的转向架构架和摇枕。JISE4207叙述了转向架构架的设计方法；JISE4208叙述了转向架构架的强度试验方法，所用试验载荷和试验评定标准取自JIS

5、E4207。为了对比标准规定的载荷值的大小，本文对装用在25T型车上的某型转向架构架(以下称25T转向架)为例，按照不同试验标准计算了构架受到的载荷。1试验内容对比UIC515—4、UIC615—4中规定强度试验分为4部分：超常载荷静强度试验、运营主要载荷静强度试验、运营局部载荷静强度试验、疲劳试验。EN13749将强度试验分为3部分：超常载荷静强度试验、运营载荷静强度试验、疲劳试验。JISE4207、jISE4208只有相当于运营载荷的静强度试验。UIC、EN等欧洲标准规定的试验项目比较细致；而日本JIS标准对转向架焊接工艺做了比较多的规定，而且对构架疲劳强度与测试应力的关系进行了较

6、多研究，仅使用静强度试验结果来评定构架疲劳强度，不再进行疲劳试验。本文按照UIC标准规定的试验内容来进行分析对比，对比项目包括试验载荷、试验工况组合和试验结果评定。2超常载荷试验对比2．1试验载荷UIC515—4、UIC615—4标准中均有超常载荷试万方数据转向架构架强度试验标准对比刘德刚，刘宏友，李庆升验，该试验中工况数比较少，有垂向载荷、横向载荷和扭转载荷。EN13749标准中将超常试验载荷分为2部分：由转向架运行产生的载荷及由安装在构架上的零件产生的载荷，其中由转向架运行产生的载荷除了包含UIc515—4、UIC615～4规定之外又增加了纵向载荷。2．1．1二系垂向载荷UIC51

7、5—4、UIC615—4和EN13749标准中关于作用在左右二系悬挂位置的垂向载荷的算法是基本一致的，均为运用过程中有可能发生的最大静载荷乘以1．4倍系数，UIC615—4又规定此系数在运用环境特别恶劣时可以增大到2．0。运用过程中有可能发生的最大静载荷为整备状态车辆的重量加上运用中可能发生的乘客和行李的最大重量再减去转向架的重量。关于运用中可能发生的乘客和行李的最大重量的算法，UIC515—4、UIC615—4及EN13749标准中B—I型转