新聞資訊
SUP6\SUP9\SUP9A\USP11A日本進(jìn)口鐵道車輛用彈簧鋼
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時(shí)間：2014-04-11
1?鐵道車輛行駛裝置和彈簧的作用
鐵道車輛用彈簧有的用于臺(tái)車的軸彈簧、枕彈簧、抗側(cè)傾扭轉(zhuǎn)平衡桿，有的作為連接器支撐用的機(jī)體托架彈簧、導(dǎo)電弓用拉伸螺旋彈簧及壓縮螺旋彈簧，作為制動(dòng)復(fù)位用的彈簧等。對(duì)于車用彈簧，由于行駛裝置類型的不同，彈簧的種類、配置及使用方式也不同，下面對(duì)彈簧和行駛裝置的關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明。
為了確保乘坐舒適性和行駛性能，車體與車輪之間必須有緩沖裝置，稱為懸置或吊架。車體和軸箱之間雖然也可設(shè)置彈簧，但將支撐車輪的部分從車體分開的形式更多。因此，能設(shè)計(jì)出在車輛的車體前后配置二根軸的臺(tái)車，現(xiàn)在用得最多的是在通過彎道時(shí)車體可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向架臺(tái)車。轉(zhuǎn)向架臺(tái)車?yán)棉D(zhuǎn)向架軸間的平衡，可以減小起因于軌道的縱向搖動(dòng)，且因設(shè)置了二級(jí)彈簧裝置，一般乘坐舒適性良好。
一級(jí)彈簧是介于臺(tái)車框架和車軸之間的軸彈簧。由于一般從車輪到吊架的質(zhì)量（彈簧下重量）越小則乘坐人員舒適性就越好，在臺(tái)車框架和軸箱間配置軸彈簧一直在設(shè)法減小彈簧下重量。另外，由于軸彈簧存在永久應(yīng)變等時(shí)效老化問題，最近多使用螺旋彈簧。
二級(jí)彈簧是介于車體和臺(tái)車框架之間的彈簧。此彈簧的作用除了緩解乘客感受到的隨鐵道而變化的車體振動(dòng)之外，還須應(yīng)對(duì)大的搖擺和扭曲。近年由于特殊彈簧的出現(xiàn)而實(shí)現(xiàn)了相關(guān)構(gòu)的輕量化和簡(jiǎn)約化。
作為其他的彈簧，還有車體角位移搖擺平衡桿。減小軸彈簧和枕彈簧的上下方向彈簧常數(shù)可確保良好的上下方向乘坐舒適性，卻會(huì)造成搖擺剛性的下降。為此，追加了上述平衡桿，以增大車體橫搖剛性，從而改善了搖擺方向乘坐舒適性，且還可以減輕在曲線高速運(yùn)行時(shí)車體的傾斜。
下面介紹三種臺(tái)車結(jié)構(gòu)
1）是從上世紀(jì)50年代開始使用的軸承支架式搖枕臺(tái)車，是將螺旋彈簧用作軸彈簧和枕彈簧的代表臺(tái)車，現(xiàn)在僅用于局部鐵路線。
2）是軸橫梁式無車架承梁臺(tái)車，車輛的行駛穩(wěn)定性、安全性（不易脫軌）及乘坐舒適性優(yōu)良，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部件數(shù)量少而大幅度實(shí)現(xiàn)了輕量化，是廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)車，在其軸彈簧上多采用螺旋彈簧，在枕彈簧上多采用特殊彈簧。
3）是支撐板式無車架承梁臺(tái)車，是在日本新干線一直使用的臺(tái)車。
2鐵道車輛用彈簧材質(zhì)
關(guān)于鐵道車輛用彈簧的材料，在日本國(guó)內(nèi)規(guī)定使用JIS?G4801彈簧鋼材中的SUP6（Si-Mn）鋼、SUP9和SUP9A（Mn-Cr）鋼、USP11A（Mn-Cr-B）鋼。根據(jù)淬透性的要求，選定鋼種，具體是按螺旋彈簧和車體角位移搖擺平衡桿的棒材直徑進(jìn)行選擇。
日本以外的彈簧鋼規(guī)格，主要有AARM-112（美國(guó)鐵道協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）、ASTM?A-125（熱加工螺旋彈簧鋼材，美國(guó)工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）、prEN10089（歐洲標(biāo)準(zhǔn)）、GM/T1222（壓縮螺旋彈簧鋼，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）等。表1所示為日本、美國(guó)、歐洲和中國(guó)的鐵道車輛用熱加工螺旋彈簧用材的化學(xué)成分。
為了實(shí)現(xiàn)汽車用懸架彈簧和建設(shè)機(jī)械用反沖彈簧等的輕量化，并降低其成本，雖然盛行對(duì)高強(qiáng)度鋼的開發(fā)和使用，但在日本的鐵道車輛用彈簧實(shí)際上至今依然未使用JIS?G4801規(guī)格以外的鋼種。
3?彈簧的設(shè)計(jì)與特性
彈簧設(shè)計(jì)是按JIS?E4206的規(guī)定進(jìn)行的，此規(guī)定是重新評(píng)價(jià)現(xiàn)已未用的（日本）舊國(guó)鐵標(biāo)準(zhǔn)JRS的允許設(shè)計(jì)應(yīng)力，在實(shí)際的應(yīng)力設(shè)定中，依然將之設(shè)定在JRS的基準(zhǔn)內(nèi)。其原因是這樣的標(biāo)準(zhǔn)能確保鐵道車輛用彈簧具有充分的安全性和可靠性。
作為鐵道車輛彈簧而一直廣泛使用的螺旋彈簧的特性，是基本上具有撓度隨載荷增加而成比例增大的線性特性。并且，最近具有彈簧常數(shù)隨載荷增加而增高的非線性特性的錐形螺旋彈簧的使用一直在增加。其原因是即使乘客數(shù)量或線路狀況發(fā)生變化，也可確保乘坐舒適和安全性。
4?今后課題
旅客交通機(jī)構(gòu)的共同使命可以概括為安全、準(zhǔn)確、舒適、速度和低費(fèi)用。其中與彈簧相關(guān)的是安全和速度。鐵路對(duì)人與物的運(yùn)量大，其公益性和對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)都很重要，一旦發(fā)生事故都可能造成生命和財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。因此，確保鐵道車輛用彈簧的質(zhì)量及穩(wěn)定性是今后永恒的課題。
面對(duì)航空業(yè)和高速公路網(wǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，日本新干線面臨進(jìn)一步提速問題。因此，鐵道車輛的輕量化成了今后重要課題。具體除要求功能部件、強(qiáng)度構(gòu)件需要有高可靠性之外，也要求軸彈簧的輕量化，故如何以新的理念和方式充分確保其強(qiáng)度也很重要。
作為新的課題，世界正在大力推進(jìn)鐵路建設(shè)。日本的鐵道車輛生產(chǎn)廠家正陸續(xù)接受海外用戶訂貨。因此，如何使日本的鐵道車輛技術(shù)和產(chǎn)品（包括以車用彈簧質(zhì)量性能）適應(yīng)海外的環(huán)境和地域特點(diǎn)等要求，正變得十分緊迫和重要。
?
以上資料由上海艾荔艾金屬材料有限公司提供，歡迎新老客戶來電洽購(gòu)。
本文來自上海艾荔艾金屬材料有限公司http://bt990.com.cn，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。