城轨车辆空气弹簧拆解与装配工艺研究

城轨车辆空气弹簧拆解与装配工艺研究

罗新平

中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412001

摘要：城市轨道交通车辆中，空气弹簧是列车的核心部件之一，其质量直接影响着列车的运行安全和稳定性。由于空气弹簧内部结构复杂，零件较多，且材料属于精密金属材料，因此在组装和拆解过程中应严格按照相关标准进行。本文主要通过对城轨车辆空气弹簧结构和工作原理的分析，提出了城轨车辆空气弹簧拆解和装配工艺流程，以期能够为今后城轨车辆空气弹簧的设计和制造提供参考。

关键词：城轨车辆；空气弹簧；拆解；装配工艺

1引言

在城市轨道交通中，空气弹簧是列车的核心部件之一，主要作用是调节和控制车辆的纵向力，以保证车辆在运行过程中具有良好的平稳性。目前，城轨车辆空气弹簧主要采用气室与气室之间连接的空气弹簧，其中气室为气室本体，由空气压缩机将压缩空气输入，经过气室本体后压缩为高压气体，再通过节流阀进行节流降压，由低压气体推动活塞运动使弹簧内压增加到一定值。从结构上来看，由于空气弹簧内部结构复杂，且各部件之间相互耦合作用较强，因此在拆解和装配过程中应严格按照相关标准进行。

2城轨车辆空气弹簧结构及其工作原理

某城市轨道交通车辆用空气弹簧主要分为大曲囊式气囊加锥形弹簧的结构形式，主要包括上盖板、磨耗板、扣环等14种部件。其中，上盖板主要是在气囊中填充空气，实现对气囊的保护，避免气囊受到磨损；磨耗板是用于承载空气弹簧的所有零件，同时具有一定的缓冲作用；扣环则是用于连接气室和气室与气室之间的连接；下盖板主要是为了能够将空气弹簧与车体进行固定，保证车体能够正常运行；橡胶垫、衬套和弹簧座等是用于调节气囊的尺寸以及各零件之间的配合间隙，防止空气弹簧变形或者松动。

空气弹簧的工作原理为：车辆运行过程中，当车体与轨道之间存在相对运动时，气囊将会受压向下运动；当车体与轨道之间存在相对运动时，空气弹簧将会向上运动。

3 城市轨道交通车的气簧拆卸技术

通常情况下，气簧的拆卸是按照“从上到下、从外到里、从大到小”的顺序进行的。根据以上所述的汽车气簧结构，详细阐述了其拆卸的工艺步骤和注意事项。

（1）将待拆卸的空气弹簧（将其铭牌信息记录在案）及现场准备就绪。

（2）对模具装备进行全面检查，保证所有需要的模具均已到位。

（3）利用起重工具，将气垫装置起重到拆卸工作台上。如果这一步是要把汽车从上面拆下来，那么在拆掉车身和气垫的时候，一定要把上部的盖板放下来，使其平滑而均匀。因为上部盖板与车身的联接是由进气管及 O形圈配合完成，所以上部拆下时应使力平稳，能在拆下上部时不损伤被拆零件。在卸载转向架时，应特别留意底部。

（4）提起气垫上盖板，将一根撬棒（没有尖锐边缘）从气垫与辅助弹簧的接合处插入，在气囊与辅助弹簧的接合处周围敲打撬棍，使气垫下气垫开口与辅助弹簧分开。

（5）用扭转扳手将磨盘和压盘上的螺丝拧下来（注意需要对角拆卸），将压板和辅助弹簧上的螺丝也拧下来（注意需要对角拆卸），并将辅助弹簧和底板上的螺栓拧下来。

（6）用扭转扳手将上盖螺丝拧下来（注意将其对角拆卸），然后将上盖螺丝拧下来。

（7）从扣环上撬下安全气囊，并将安全气囊从扣环上分离。

（8）在上部覆盖的导气管和辅助弹簧的下销钉上移除 O形环。

（9）用一块干净的毛巾擦干净，并检查零件的磨损和损伤。研究的主要问题有：磨损片的厚度是否超出了磨损的容许范围；O型环有没有老化和变形，有没有弹性，气球的外表看起来很好；二次弹簧橡胶型面无瑕疵，金属部位有无磕碰、变形或掉漆等现象；对其它金属零件进行外观检查，有无变形，拧紧螺丝有无不正常现象，并做好相应的记录。

4 城轨车辆空气弹簧装配工艺

4.1 装配前检查

（1）检查空气弹簧、导向装置、缓冲器、防撞装置、辅助空气压缩机、风缸等零部件的外观有无损伤，如有损坏应及时更换，并检查各零部件的标识是否正确。

（2）检查气缸体的工作压力值是否达到产品技术要求，若不符合要求，应进行调整。

（3）检查气缸内有无异物堵塞，如有异物堵塞应及时清理。

（4）检查各零部件的气缸体密封垫是否损坏，若损坏应更换。

（6）检查各零部件之间的螺栓孔位置是否正确，若不正确则应进行调整。

4.2 装配工艺过程

（1）将气弹簧两端管口盖紧固到位，将压缩空气引入管口孔，然后将管口盖拧紧。在安装过程中，若有小的密封面需要重新进行密封，需要用到密封胶。期间需要拧紧所有管口盖，使所有气阀与阀座紧密接触，防止漏气。并且需要将气弹簧气阀和阀座涂上密封胶，密封胶厚度不小于0.5 mm。安装气弹簧时，要保证气弹簧的两端管口盖紧密接触。

（2）安装导向套和导向杆。在安装导向套和导向杆时，需要用到压板连接杆，并且压板连接杆的连接螺栓应拧紧到位，以保证其与压板紧密接触，防止气弹簧的振动。安装导向套和导向杆时，需要注意导向套和导向杆与空气弹簧底座之间的配合间隙应不大于0.08 mm。

（3）安装中间支承套筒。中间支承套筒应与导向套配合使用，并在安装过程中，使用垫片来保证导向套的安装位置；

（4）安装导向套与导向杆，并且在安装过程中，需要用到压板连接杆和导向套。压板连接杆与导向套的配合间隙为0.006 mm；

（5）安装空气弹簧底座并拧紧螺母。安装空气弹簧底座时，应将压板固定在底座上，并将压板螺栓拧紧。当需要调整连接螺栓时，需要将螺母拧紧到规定位置；安装空气弹簧底座时，要将连接螺栓拧紧到位，并且需要用到垫片来保证空气弹簧底座的安装位置。

（6）拧紧连接螺栓。在装配过程中，需要将所有螺栓拧紧到位，以保证其与空气弹簧底座之间的紧密接触，并用垫片来保证其安装位置。当需要调整连接螺栓时，应将螺母拧紧到规定位置；当需要将空气弹簧底座与压板连接杆的连接螺栓拧紧时，应将螺母拧紧到规定位置。

装配过程中，还需要注意气弹簧两端管口盖的紧固螺栓应按照说明书的要求拧紧到位。并且在安装中间支承套与导向套时，导向套与压板连接杆的连接螺栓应拧紧到位，以保证压板不发生偏移，空气弹簧底座与压板连接杆的连接螺栓应拧紧到位，以保证空气弹簧底座不发生位移。

4.3 装配后的试验验证

空气弹簧的安装完成后，将需要检测的部件进行试验验证，根据相关标准，在空气弹簧的装配过程中，应该保证零部件之间的密封性、零部件与零部件之间的连接性、零部件之间的紧密性。试验验证需要检测空气弹簧中各个零部件之间是否能够相互配合、相互连接、相互密封，同时还需要对装配后的空气弹簧进行压装试验验证。

按照《铁道车辆空气弹簧》（TB/T2841-2010）要求，进行相关试验验证，其中包括静液压试验、密封性试验、压力表压装试验等。所有检测项目均合格后，安装在车体上进行空气弹簧压装，然后进行各项试验验证。

结束语

总而言之，本文主要详细介绍了城轨车辆拆解与装配工艺流程，为今后城轨车辆空气弹簧的设计和制造提供参考，对城轨车辆空气弹簧的实际生产具有一定的指导作用，同时也为城轨车辆空气弹簧设计制造提供了一些有益的思路。

参考文献

[1]樊云杰,张晓鹏,蔺高,马宗斌,宋红光.城轨车辆用空气弹簧寿命及性能评估方法研究[J].铁道车辆,2022,60(03):77-80.

[2]梁小强,胡定祥,杨泽迎,张丽,何斌斌,于磊.基于永磁直驱城轨车辆的空气弹簧设计[J].铁道车辆,2022,60(04):41-45.

[3]方松.城轨车辆空气弹簧系统常见故障分析[J].铁道运营技术,2019,25(01):16-19.