铁路货车用新型缓冲器研制.pdf

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1、车辆产品与零部件铁道车辆第53卷第6期2015年6月文章编号：1002—7602(2015)060017—02铁路货车用新型缓冲器研制宫保贵(中国北车股份有限公司，北京100078)摘要：介绍了新型缓冲器的总体设计方案及结构，确定了新型缓冲器的主要性能参数，并进行了试验验证。关键词：货车缓冲器；干摩擦；弹性胶泥芯体中图分类号：U270．34文献标志码：B为提高我国铁路货车缓冲器的技术水平，满足铁路提速、重载的发展需求，根据我国铁路运输的特殊国情和铁路货车具体的运用条件，针对我国铁路货车缓冲器容量小、性能不稳定等缺点，对铁路货车

2、用新型缓冲器进行了系统的技术研究。l总体设计方案为提高新型缓冲器的性能，决定采用表1所示的总体设计方案。图1新型缓冲器结构图表1新型缓冲器的总体设计方案阻尼形式干摩擦与黏性阻尼组合摩擦系统干摩擦弹性元件圆弹簧+弹性胶泥芯体箱体采用箱形结构，不直接参与摩擦作用新型缓冲器采用Mark系列缓冲器的干摩擦结构；采用圆弹簧与弹性胶泥芯体组合作为新型缓冲器活塞杆密封结构导向套阻尼介质(胶泥)缸体组成的弹性元件；采用符合AARM201((铸钢件》和TB／T2942—1999((铁路用铸钢件采购与验收技术条件》标准图2胶泥芯体结构图要求的高强

3、度低合金铸钢——E级钢制造，保证箱体提高冲击速度，可以缩短列车编组时间，提高车辆具有足够的强度。周转率。我国目前规定铁路货车的冲击速度为5km／h，但实际冲击速度多为7～8km／h；美国规定铁2结构路货车的冲击速度为8km／h；前苏联及俄罗斯规定铁新型缓冲器由摩擦系统、弹性元件及箱体等组成路货车的冲击速度为9km／h。(图1)。摩擦系统主要由中心楔块、动板、楔块等组在新型缓冲器设计中，既要适当提高冲击速度，又成；弹性元件由圆弹簧和弹性胶泥芯体组成。要考虑与缓冲器的阻抗力及行程等相匹配。因此，新新型缓冲器的关键技术是弹性胶泥芯体

4、的研制，型缓冲器的冲击速度按照不低于10km／h进行设计。它主要包括活塞杆、密封结构、导向套、阻尼介质(胶3．2阻抗力泥)及缸体组成(图2)。缓冲器阻抗力的大小直接影响货物运输的质量，3性能参数选取车体结构、车钩等相关零部件的强度和使用寿命，以及列车运行的平稳性和安全性。因此，合理选择缓冲器3．1冲击速度的阻抗力参数非常重要。收稿日期：2O14—12-19根据TB／T19612()()6《机车车辆缓冲器》标准作者简介：宫保贵(1982一)，男，工程师。的规定，结合我国铁路货车的实际应用工况，新型缓冲·17·铁道车辆第53卷第6

5、期2015年6月器的阻抗力选取为不大于2450kN。在冲击速度确定的前提下，可根据动量守恒定律3．3容量和能量守恒原理，由式(1)计算出缓冲器的理论容量：容量的选取与列车编组调车的冲击速度、车辆总重一丢·㈩及列车牵引重量密切相关，同时还受其本身结构及工作式中：E。——缓冲器的理论容量，kJ；原理的制约。试验研究表明，对冲击速度在8km／h以W、W——车辆的总重，t；下的缓冲器，可以用落锤试验的方法对其性能进行评——冲击速度，km／h。定；对于冲击速度大于8km／h的缓冲器，不适合用落锤表2所列为车辆冲击速度与所需要的缓冲器理论

6、试验评定其性能，可用冲击试验的方法进行评定。容量。表2车辆冲击速度与所需要的缓冲器理论容量E。工况w1／tW2／tE。／kJ84．o81．O284．o84．7o84．o88．o692．o88．7092．o92．44100．096．45同时，试验研究表明，车辆结构及其运载货物必然吸3．6初压力收一部分冲击能量，故缓冲器容量应按式(2)进行修正：根据TB／Tl9612O06的要求，新型缓冲器的初E—×E(2)压力确定为不大于250kN。式中：E——缓冲器容量，kJ；3．7外形尺寸——修正系数。L一}11l一9OOOO1考虑到缓冲器

7、结构和工作原理对性能设计的限根据日本的试验研究结果，散装货物车k辆一的值。：／n一71453532794制，新型缓冲器在工作状态下的外形尺寸不变，定为为0．7，装运液体车辆的值为0．8。UIC标准规定568×320×230mm(长×宽×高)。值为0．65～0．75。我国现有车辆的值一般在0．55～0．83之间，平均为0．68，建议在近似计算时取4试验验证0．68。因此，在计算缓冲器容量时，值应取0．7～青岛四方车辆研究所有限公司按照TB／T1961—0．8。表3所列为当车辆冲击速度为10km／h时，根2006的规定，对新型缓冲

8、器进行了试验验证。据式(2)计算出的不同轴重车辆所需要的缓冲器容量。试验结果表明：新型缓冲器的冲击速度为10．54km／h，额定冲击速度为1O．67km／h，冲击速度与额定表3车辆在10km／h的冲击速度下所需要的缓冲器容量E冲击速度的偏差为一1．22％；单次冲击速度与额定冲