Ricerca sulle molle degli assi nelle EMU: Funzione, Classificazione, Cause di fatica, Rilevamento & Prevenzione

Come il modello principale del moderno trasporto ferroviario, la sicurezza e la stabilità del funzionamento delle UEM hanno un impatto importante sui viaggi delle persone, trasporto merci e lo sviluppo dell’intera economia sociale. Tra le parti importanti dell’UEM, IL molla della boccola (primavera ferroviaria) è uno dei componenti più importanti. Può alleviare la forza d'impatto tra le ruote e il binario e far sì che le ruote si adattino al binario, garantendo così il viaggio regolare e il funzionamento sicuro del treno. Tuttavia, a causa del funzionamento a lungo termine e con carico elevato, spesso si verifica il problema della fatica da contatto della molla della boccola, causando funzionamento instabile e rischi per la sicurezza del treno. Perciò, la ricerca approfondita su questo problema e l'esplorazione delle misure preventive è diventata uno degli attuali focus della ricerca nel trasporto ferroviario e nei campi correlati.

Funzione e classificazione delle molle delle boccole

Il ruolo delle molle ferroviarie
La molla della boccola è uno dei componenti principali del sistema di sospensione dell'EMU. Il suo ruolo è alleviare la forza d'impatto tra le ruote e il cingolo, riducendo così l'attrito tra le ruote e il binario garantendo allo stesso tempo la scorrevolezza del treno; può anche ridurre l'usura della pista. La molla della boccola può accettare forze multidirezionali, realizzando così funzioni di assorbimento degli urti e sospensione multidirezionali. In termini di assorbimento degli urti, la rigidità della molla ferroviaria e il coefficiente di smorzamento della molla della boccola influiscono direttamente sulla forza d'impatto tra la ruota e il binario, mentre in termini di sospensione, il telaio di guida e il connettore della molla ferroviaria sono componenti chiave per ottenere la manovrabilità in curva dei treni ferroviari ad alta velocità con carichi pesanti.

Classificazione delle molle delle boccole
Secondo le loro diverse forme strutturali, Le molle delle boccole possono essere suddivise in quattro categorie: tipo a molla a balestra, tipo a molla a disco, tipo a polso e tipo a molla a gas. La classificazione specifica è la seguente：

• Molla a balestra dell'asse della scatola: La sua struttura è composta principalmente da più sottili piastre di acciaio messe insieme e collegate in un gruppo elastico integrale con bulloni, noci, ecc. Ha le caratteristiche di grande rigidità elastica e forte rigidità, ma è pesante.
• Molla a scatola dell'asse con molla a disco: Noto anche come molla a spirale, è una forma strutturale molto comune. La sua superficie è contorta, che si adatta alle diverse condizioni stradali. It has moderate stiffness and is relatively light.
• Wrist axle box spring: It mainly refers to the spring with the structural form of a ball head or ring seam fork, ball joint or wrist connection on the bearing surface. It has the characteristics of a compact structure, small spring stiffness and strong adaptability.
• Gas spring axle box spring: focuses on springs with gas as elastic elements, mainly used in the suspension system of light rail passenger trains. Its advantages are stable system elasticity, reversibility of fluid, and even the ability to change the elastic coefficient by adjusting the size of the air pressure.

Causes and influencing factors of contact fatigue

Causes of contact fatigue

L'effetto di accumulo di attrito e pressione costanti sulla piccola deformazione della superficie di contatto provoca l'affaticamento da contatto della molla di smorzamento. Dopo un certo numero di cicli, questa piccola deformazione supererà il limite di fatica del materiale stesso e causerà il cedimento della molla della ferrovia. Tra loro, la resistenza alla fatica e la durata a fatica della molla dell'asse influiscono direttamente sulla dimensione e sulla probabilità della fatica da contatto. I fattori principali includono la qualità dell'acciaio per molle, forma strutturale, processo di produzione, temperatura ambiente e altri fattori.

Fattori che influenzano la fatica da contatto

• Qualità del materiale della molla: Le proprietà e la qualità del materiale della molla svolgono un ruolo fondamentale nell'incidenza della fatica da contatto. Con il miglioramento continuo della tecnologia e l'ottimizzazione dell'acciaio, alcune molle per boccole hanno fatto grandi progressi nei materiali delle molle, processi di produzione, ecc., riducendo efficacemente il rischio di affaticamento da contatto.
• Dimensioni e frequenza del carico: La dimensione e la frequenza del carico sono uno dei principali fattori che portano all'affaticamento da contatto della molla della boccola. Con l'aumento del carico e l'accelerazione della frequenza, le condizioni di lavoro della molla di smorzamento diventeranno più complesse e dure, e aumenterà anche la probabilità di affaticamento da contatto.
• Temperatura ambiente: La temperatura ambiente ha un'influenza critica sul coefficiente elastico e sulla durezza della molla della boccola. Nello specifico, quando ci si trova in un ambiente ad alta temperatura, la molla della boccola è soggetta a deformazione plastica o allentamento, e quando ci si trova in un ambiente a bassa temperatura, la molla della boccola potrebbe rompersi fragile.

Common detection methods and preventive measures

Common detection method

• Nondestructive testing method: It mainly uses nondestructive testing technology, such as ultrasonic, magnetic powder, eddy current and other methods to detect spring defects, as well as measure parameters such as the surface hardness and fatigue resistance of the spring.
• Dynamic load test method: It mainly uses actual load tests to analyze the frequency response of the axle box spring under its working state and measure the stress and strain changes of the spring under different load conditions.
• Static load test method: mainly through gravity loaders, spring compressors and other equipment to directly test the strength, stiffness and fatigue resistance of the axle box spring.

Preventive measures

• Optimize spring materials: utilizzare acciaio e tecnologia di alta qualità per migliorare la resistenza e la rigidità dei materiali delle molle e aumentare la durata e la resistenza alla fatica delle molle.
• Utilizzare metodi di accoppiamento e lubrificazione appropriati: regolando il gioco di corrispondenza e il metodo di lubrificazione superficiale tra la molla della boccola e il foro della boccola, ridurre il verificarsi di affaticamento da contatto e prolungare la durata della molla.
• Ispezione e manutenzione: sottoporre a manutenzione e ispezionare regolarmente la molla della boccola, scoprire e riparare tempestivamente i difetti e i pericoli nascosti della molla di smorzamento, e garantirne la stabilità e l'affidabilità durante il funzionamento.

Fornitore

Luoyang Fonyo Heavy Industries Co., Ltd,fondata nel 1998, è un produttore di parti ferroviarie in fusione. La nostra fabbrica copre un'area di 72.600㎡, con più di 300 dipendenti, 32 tecnici, compreso 5 ingegneri senior, 11 ingegneri assistenti, E 16 tecnici. La nostra capacità produttiva è 30,000 tonnellate all'anno. Attualmente, produciamo principalmente fusione, lavorazione, e assemblaggio per locomotiva,vagone ferroviario,treni ad alta velocità, attrezzature minerarie,energia eolica,ecc. I nostri prodotti sono stati esportati in Russia, gli Stati Uniti, Germania, Argentina, Giappone, Francia, Sudafrica,Italia e altri paesi.
Contatto: Stella Liu
E-mail:[email protected]
Mobile:+8615515351287