陈文海 叶 特

(株洲时代新材料科技股份有限公司 湖南 株洲 412007)

0 引言

2012年，株洲时代新材料科技股份有限公司(以下简称TMT公司)根据欧洲某主机厂的技术规范，开发了运用于意大利铁路市场的某平台转向架空气弹簧项目，该平台转向架运行速度为160 km/h,最高速度为200 km/h，1列车5节编组。TMT公司根据客户提供的空气弹簧主要技术要求，分析后选择合适的气囊和辅助弹簧结构，并应用有限元分析技术和虚拟制造技术，产品通过型式试验验证，一次性开发成功。

1 产品主要技术要求

1.1 空间尺寸与位移要求

充气系统最大外径：ø560 mm；

产品充气标准高度：(290±2)mm；

最大水平位移：±120 mm；

最大垂向位移：拉伸，50 mm；压缩，55 mm。

1.2 产品的性能要求

产品的载荷和对应刚度要求如表1所示。

表1 空气弹簧载荷和刚度要求

2 产品结构组成

该空气弹簧分左右两种结构，主要差异在于上盖板是对称的异形结构。根据客户提供的接口尺寸以及性能要求，开发的 420A型空气弹簧结构如图1所示。

图1 420A型空气弹簧

该空气弹簧主要部件分为上盖板、扣环、气囊、磨耗板、支撑板、锥形弹簧、层叠弹簧。其中气囊采用大曲囊式结构，可以实现较小的垂向刚度和横向刚度，并提供主要水平变形；辅助弹簧采用锥形弹簧和层叠弹簧组合的结构，有效降低了空气弹簧无气状态下的垂向刚度，而且也可以为空气弹簧系统提供部分水平变形的能力；磨耗板采用的是摩擦因数低于0.1的高分子复合材料聚四氟乙烯(PTFE)，保证了无气状态下，系统水平位移时具有较小的横向力，减少对轨道的冲击。……