王意夫　王旨

【摘 要】本文根据现有CRH380型动车组运行过程中出现的转向架玻璃钢裙板挂钩松动、脱落问题，对裙板挂钩的结构进行了计算分析，同时对裙板安装方式进行了论证，并针对分析结果制定了相关解决方案，通过数据统计及现场调研等途径对解决方案实施后的效果进行了长期跟踪验证，在观察实践的基础上提出了对方案进一步深入优化的建议。

【关键词】 CRH380型动车组 玻璃钢裙板 挂钩松动 解决方案

1 引言

针对CRH380型动车组2014年至2015年3月份运营中出现的车体结构问题，其中转向架处的玻璃钢裙板挂钩松动情况较为突出，裙板挂钩在车组运行过程中起到二次防松作用，若出现松动情况不但会致使裙板二次防松功能失效，挂钩装置也存在松脱风险。通过对CRH380型动车组转向架玻璃钢裙板挂钩结构的深入分析，明确了挂钩松动问题的原因，对玻璃钢裙板的安装标准提出了相关要求，并通过实践验证，证明了安装标准可有效降低玻璃钢裙板挂钩的故障率，同时在动车组运用维护方面提出了针对解决玻璃钢裙板挂钩松动问题的建议。

2 转向架玻璃钢裙板挂钩松动问题经过

2014年至2015年3月份，CRH380型动车组在线运营期间共发现璃钢裙板挂钩松动情况8起，故障现象主要为玻璃钢裙板挂钩安装螺栓与裙板连接处发生裂纹或预埋螺栓缺失。

3 转向架玻璃钢裙板挂钩松动问题原因分析

3.1 CRH380动车组转向架玻璃钢裙板挂钩安装结构

CRH380动车组转向架玻璃钢裙板由裙板支架、裙板、二次放松挂钩结构组成，裙板支座通过吊装螺栓与车体吊装连接，裙板通过裙板锁螺栓与裙板支座紧固连接，裙板支座与裙板在裙板锁结构下方各设置一个二次防松挂钩，仅当裙板锁结构松动时，裙板挂钩起到二次防松作用。

3.2 裙板挂钩结构分析

由于发生松脱裂纹部位均发生在裙板侧的二次防松挂钩区域，需要对裙板挂钩处连接结构的受力情况及强度进行分析，连接结构主要包括预埋螺栓及焊板。过模拟裙板安装，数据分析裙板玻璃钢和双螺柱板均能满足静态和交变载荷均满足使用要求。

3.2.1双螺柱焊接板的静强度分析

双螺柱焊接板所能承受最大静拉压载荷约为3000N，所能承受的最大静态剪切载荷约为120N。

在极限气压载荷6000Pa的下，该处螺栓受到的拉力约为1300N，剪力为100N。结构承载能力满足实际载荷情况，结构没有问题。

3.2.2双螺柱焊接板的疲劳强度分析

此处双螺柱焊接板结构所能承受的最大疲劳拉压载荷约为：± 1000N，该结构所能承受的最大静态剪切载荷约为：±70N。

根据材料焊接影响区的屈服强度和疲劳强度换算得到在正常气动载荷1500Pa左右，拉力约为± 325N，剪力为± 55N。

3.3裙板挂钩安装情况分析

在玻璃钢裙板装配过程中，车体、车体连接件、玻璃钢三种部件在实际生产中会存在误差，在装车过程中三种部件之间又会存在安装误差，这些累计误差均会造成玻璃安装座和挂钩之间的不匹配问题。实际装车过程中通过增加垫片来调整裙板与车体连接件之间的间隙。增加垫片后，裙板锁强制拧紧，导致裙板挂钩受到车体方向的拉力F，裙板部分受到图示方向扭矩。

通过对此种安装情况的应力分析，模型计算把裙板锁连接结构视为固定，把车体挂钩的刚性视为无限大，取得的数值除以2，近似于实际结果。

4 转向架玻璃钢裙板挂钩松动问题解决方案

由于转向架玻璃钢裙板挂钩松动问题原因主要为挂钩受到应力导致，可通过调整裙板安装工艺，避免裙板预埋挂钩（含螺栓）不与不裙板支座挂钩接触，具体为：

不锈钢锁座、预埋挂钩安装螺栓之间不允许接触（间隙需≥0.1mm），以免产生应力。

不锈钢锁座挂钩、裙板预埋挂钩相互不能接触，间隙需≥0.1mm。如发生接触，可将图示中防松螺母拆下，在预埋挂钩和玻璃钢本体之间加装垫片，并使用全新的防松螺母，紧固力矩6Nm。

不锈钢锁座挂钩与玻璃钢本体之间不允许接触，间隙需≥0.1mm。如发生接触，由供应商对玻璃钢裙板内侧面进行打磨处理。

不锈钢锁座、裙板锁螺母之间可使用垫片调整，每处垫片数量最多3个，总厚度不大于为6mm。

5 方案验证及后续优化方案

通过对转向架玻璃钢裙板挂钩调整后的车组进行跟踪发现，调整后截止目前按照工艺标准进行调整后再次发生挂钩裂纹1起，挂钩接触受力问题5起。

由于车组长期运行后玻璃钢裙板发生形变导致调整后的裙板挂钩再次发生接触受力现象，通过统计分析再次出现问题的车组运行情况，可以看出裙板挂钩调整方案调整后均可维持运行40万公里以上。为继续优化解决方案，降低车组故障率，可在原有装配工艺优化的基础上将玻璃钢裙板挂钩检查调整工作纳入二级修及各高级修程，或研究新型碰锁结构。