浅谈城际动车组高度阀调整杆变形分析及对策

摘 要  针对城际动车组在高级修过程中出现的高度阀调整杆弯曲的现象，本文研究后认为高度阀调整杆的弯曲主要与杆本身检修后的安装、调整有关，据此提出安装的规范性按要求、选型优化等对策，并通过对高度阀调整杆动作机理分析，解决高度阀与车体接触问题，为后续高度阀调整杆发生弯曲提供紧急处理方案。

关键词：高度阀调整杆 弯曲

1 前言

随着铁路客运列车速度的提高，提速车辆也越来越普及，高度调整阀是高速、准高速车辆空气弹簧悬挂系统中的重要部件，高度阀性能的好坏将直接影响到提速车辆的运行品质与安全。控制高度阀检修及安装质量，是确保车辆正常运行的重要环节。

2 问题描述

某动车组在高级修进行静调试验时，发现1、4位高度阀调整杆出现发生弯曲，进一步检查发现车体底部与高度阀调整杆存在接触痕迹、高度阀水平杠杆向车体侧翘起现象。

3 高度阀和高度阀调整杆工作原理

3.1高度调整阀作业特点

高度调整阀的主要作用及要求是维持车体在不同静载荷下都与轨面保持一定的高度。在直线上运行时，车辆在正常的振动情况下不发生进、排气作用；在车辆通过曲线时，由于车体的倾斜，使得转向架左右两侧的高度调整阀分别产生进、排气的不同作用，从而减少车辆的倾斜，保持一种平衡的状态。当车辆负载增加或减小时，高度调整阀对空气弹簧的充排充，以使车辆保持一定的高度。

3.2高度阀调整杆作业特点

高度调整阀安装在车体底部，高度调整杆底端安装在转向架构架上，上端与高度阀杠杆相连，空簧高度尺寸指转向架构架测量基准点至车体底面的高度。空簧高度由高度阀调整杆和高度阀杠杆的位置决定。

3.3高度阀和高度阀调整杆工作及运动规律

高度阀涵盖充气、排气和保压三个作用位，随车辆载荷变化时调节空气弹簧内空气，其动作原理如下：

（1）当空气弹簧高度保持与静载荷相平衡稳定时：水平杆进入无感区，保持基本水平，关闭空气弹簧充排风通路，空气弹簧处于保压状态。

（2）当车辆静载荷增加时：车体下移带动高度阀同时下移，因高度阀调整杆长度不变，水平杆沿高度阀输出轴旋转，高度阀离开无感区，打开充风通路向空气弹簧充风；

（3）当车辆静载荷减小时：车体上移带动高度阀同时上移，水平杆相对高度阀输出轴反向转动，打开排风通路，空气弹簧排风。

图1 高度阀水平位置        图2 高度阀负载增加      图3 高度阀负载减少

4 高度阀调整杆弯曲的原因

高度阀调整杆安装过程中对间隙没有控制，仅通过手持托举水平杆方式进行安装，螺栓紧固后，水平杠杆不能保持水平，在空簧放气过程中导致高度阀调整杆与车体接触，硬接触导致弯曲。

图4 水平杆安装位置                    图5 高度杆弯曲现象

5 故障复现及结论验证

为进一步论证安装高度阀调整杆、水平杆与调整杆弯曲的关联性，制定故障复验验证。将弯曲的原车1、4位故障高度阀调整杆校正，复原高度阀、高度阀调整杆、水平杆原始安装状态，检查发现1位水平杆并未处在水平状态，向车体侧翘起。

按照空压机试验要求打开各车制动控制装置排水阀，关闭各车空气弹簧塞门，1、4位撒砂控制塞门，逐步将空气弹簧和风缸内空气排空，使车体逐渐下降。观察发现高度阀调整杆与车体间隙逐渐变小、最终高度阀调整杆与车体接触，与弯曲故障现象一致。

后续，将1车解编调整至称重试验台位，重新组织测量称重状态下空气弹簧高度、称重试验数据均满足尺寸要求。检查发现，在空气弹簧不充风也不排风的保压状态下，2、3位水平杆基本处于水平状态，1、4位水平杆未处在水平状态，测量高度阀调整杆最高点距离车体43mm、39mm，与其他位距离存在差异，如下表所示。

表1 复原高度阀调整杆后测量数据

对高度阀及水平杆安装配合间隙进行调整，使空气弹簧不充排风状态下1、4位水平杆位于水平状态，观察发现高度阀调整杆最高点至车体间间隙增大至61mm、64mm，如下表所示。

表2 调整安装间隙后测量数据

重新测量空气弹簧高度、开展称重试验，结果均符合工艺要求。其中1、4位水平杆最高点至车体间隙61、64mm，与调整前偏差1位61-43=18mm、4位64-39=25mm。空簧不充排风状态下，水平杆调整前后对比如下图所示：

图6 调整前后安装状态

再次按照空压机试验要求打开各车制动控制装置排水阀，关闭各车空气弹簧塞门，1、4位撒砂控制塞门，逐步将空气弹簧和风缸内空气排空，使车体逐渐下降，当空气弹簧和风缸内空气排空使车体下降至极限状态，未发现高度阀调整杆与车体接触，故障消除。

6 优化建议

针对城际动车组出现的高度阀调整杆弯曲的主要原因，本节提出一些相应的措施，可以有效的避免高度阀调整杆弯曲，最大限度避免空簧控制功能失效，保障列车乘坐舒适性和持续稳定运行。

1）建议提高设计准确性和作业规范性

在设计时建议充分考虑在生产过程中的落车工位高度阀调整杆与车底干涉问题，通过车体与转向架落成的装配图纸对高度阀调整杆的总长度进行严格的尺寸核对，预留空间避免接触。

高度阀调整杆预组装的时候，需要对来料尺寸核对、物料外观检查，培训作业人员作业标准化、规范化意识，避免出现调整杆长度超限的现象发生。

2）制作专用垫片进行安装

由于高度阀调整杆安装时，杠杆与高度阀输出轴间间隙较小，且位置狭小操作困难，杠杆与高度阀之间的间隙不易消除，导致高度阀调整杆过长（超长18mm和25mm），因此制作各种厚度规格的专用垫片，在安装时，将专用垫片塞入间隙内消除间隙后，再进行紧固，可确保高度阀和高度阀调整杆安装配合质量，使杠杆保持水平，避免倾斜情况，保证安装质量。

3）改进高度阀杠杆结构

现有高度阀杠杆两侧与高度阀输出轴间存在较大配合间隙，安装时，由于间隙存在，保持杠杆水平较为困难，可改进安装结构，将输出轴与杠杆外轮廓保持一致并采用间隙配合，安装时由杠杆方向固定，解决了杠杆安装不水平的问题。

7 结束语

本文通过对城际动车组的高度阀调整杆弯曲的原因分析，并且提出了相应的防护措施与解决方案，为车辆在后续运行过程中避免出现高度阀调整杆弯曲变形提供了思路，具有一定的理论价值和实用价值。

参考文献：

[1]史科柯.CRH2型动车组称重过程中空簧尺寸变化原因分析及对策[J].上海铁道科技,2015