基于有限元分析的ST1-600型、ST2-250型闸调器筒体与后盖配合结构优化设计
2021-05-20吴永录章寅寅
科学与信息化 2021年11期
吴永录 章寅寅
1.中国铁路成都局集团有限公司贵阳车辆监造项目部 贵州 贵阳 550017;
2.中车贵阳车辆有限公司 贵州 贵阳 550017
前言
ST1-600、ST2-250型闸调器(以下简称闸调器)在运用中后盖脱出已成为其惯性质量问题之一。贵阳公司2019年08月至2020年11月共检修闸调器12030件,发现筒体后盖松动的1100件,占比9.14%,松动的后盖在运用时可能就会脱出,对闸调器运用将产生较大影响,存在较为严重的质量安全隐患。如何解决闸调器后盖脱出问题,已成为亟待解决的问题。
1 筒体与后盖配合结构分析
由闸调器筒体、后盖图样可知,筒体与后盖配合为过盈配合,过盈量为0.07~0.178mm,过盈配合有效接触长度为5mm;后盖压入筒体后,边缘再滚压成型,筒体形成一个包角包住后盖,包角大小为后盖该处角度大小,为11°或25°。
对上述结构我们从两方面进行理论分析[1]:一方面是闸调器运用时后盖可能的最大受力分析,另一方面是后盖压出力分析。通过对比上述两方面分析结果,判断设计结构是否存在缺陷。
1.1 闸调器后盖最大受力分析
针对目前的铁路通用货车,综合对比各种制动系统配置发现,当采用356×254制动缸、ST2-250型闸调器、4.8的制动倍率时在重车工况下闸调器拉杆受力最大,根据杠杆原理可知,闸调器拉杆所受拉力与制动缸推力关系表达式为:

F拉为闸调器拉杆受力,F制为制动缸推杆推力,a为制动杠杆上制动缸推杆圆销孔与闸调器拉杆头圆销孔距离,b为制动杠杆上闸调器拉杆头圆销孔与上拉杆圆销孔距离。……
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