牵引杆装置把机车的车体与转向架连接起来。它的主要功用是:使机车车体与转向架,在纵向上以关节形式连接起来,传递牵引力和制动力,以及车体与转向架间的各种冲击力。因为转向架是无心盘结构,所以,在构架和车体间装有侧挡,牵引杆在侧挡的配合下,完成机车的转向作用。25K提速车牵引拉杆节点是客车车体与转向架连接机构的部件之一。车体与转向架间的纵向牵引和制动力主要靠牵引拉杆传递,故要求节点具有较好的运用性。
但25T型客车用节点在运用过程中暴露出了一些设计和质量上的问题,影响了正常运营。该原型结构节点于2004年4月第5次大提速时投入运用。南京车辆段在对25T型客车进行整备时,发现部分牵引拉杆节点出现脱胶现象,此时运行里程1000多km。南昌车辆段做A2级检修时发现一牵引拉杆变形,与其装配的牵引拉杆节点亦发生脱胶现象。通过对牵引拉杆节点故障情况的调查分析,发现故障概率在10%左右,属于批量事故,这些节点均不满足使用寿命120万km的要求。脱胶主要发生在金属外套与中间橡胶层之间以及芯轴与橡胶层之间,脱胶长度多为1/8圆周,个别严重者达1/2圆周。故障位置基本为沿圆周随机分布,未发现中间橡胶层橡胶开裂现象。
分别测试了故障节点的径向刚度、脱胶裂纹长度、裂纹 ,对故障节点进行了分解检查和轴向破坏试验,同时进行了有限元计算分析。
为提 ,在生产工艺上采取了以下措施:
(1)采用油漆进行保护,金属件不再采用镀锌工艺;
(2)严格控制金属件的处理工艺,硫化面的清洁度和粘接剂涂刷均匀,以达到提高粘接强度的目的。由于此次改进为应急措施,并没有从根本上解决问题,投入运用1个月后,仍然出现了开胶的情况。为提高节点使用寿命,对该节点又进行了第2次改进。在不影响接口装配和车辆动力学性能的前提下,对节点进行了重新设计。
新型节点具有如下优点:
(1)外套采用三瓣式结构,减小了外套与橡胶层之间的残余内应力,提高了金属与橡胶的粘接强度。
(2)在装配状态下,节点存在 径向预紧力,增大了节点与牵引拉杆之间的附着力。
(3)由于装配状态下节点橡胶存在 的压缩量,所以在增大节点橡胶厚度的同时,也增大了节点的径向刚度,减小了橡胶的变形。新型节点试制成功后进行了径向疲劳试验,节点疲劳强度由原来的7000次提高到100万次以上,初步证明是成功的。第2次改进后的节点投入运用至今,情况良好,没有出现外套与橡胶间脱胶的情况。