Page 115 - 《橡塑技术与装备》2023年12期
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测试与分析 于晓东 等·减少空气弹簧橡胶堆鼓包故障影响的设计理念探讨
正常堆与模拟故障橡胶堆之间且曲线未出现阶跃，这
说明橡胶堆整个压缩过程未失效，优化措施起到了预
期作用。
图 12 延长隔板橡胶堆的 FEA 计算模型
图 15 内胶层包覆芯轴橡胶堆的 FEA 计算模型
图 13 各橡胶堆的位移和应力计算曲线
可通过改变胶层包覆的方式来从结构上限制其故障状
态下胶层与金属部件间的相对滑移。如图 14 所示，内
图 16 各橡胶堆的位移和应力计算曲线
胶层采用完全包覆芯轴顶部的方式布置，工作时芯轴
侧面与胶层黏接部位的受力状态能够得到改善，从而
5 总结和展望
减小其黏接故障的风险。当出现黏接故障时，完全包
本文提出的橡胶堆优化设计理念，可以切实减小
覆式胶层也能一定程度上阻止橡胶堆塌陷，从而起到
橡胶堆塌陷故障对产品本身、车辆运行和客户体验带
缓解其失效的目的。
来的不良影响，为产品检修和更换提供了更高的灵活
性。参考产品的实际运用环境，灵活采取不同的优化
方案或将各种方案进行有机结合，能够保证橡胶堆在
发生塌陷故障时仍能保证具备一定的应急缓冲作用。
另外，本文所述的几种优化方式仍具备扩展延伸
的条件，可以为橡胶堆设计提供更多样化的选择。需
要指出，上述优化设计的理念仅作为对非预期故障的
缓解方案，并不意味着可以降低对橡胶堆本身品质的
要求，通过对产品持续改进，对质量管控持续提升，
尽可能降低产品故障风险应当是从业人员最永恒的追
图 14 内胶层包覆芯轴优化示例 求。
图 15 为内胶层包覆芯轴优化方案的 FEA 模 型，
图 16 为该方案的位移应力计算曲线与前文中正常橡胶 参考文献 ：
[1] 宋红光，于磊，刘志国 . 等 . 关于空气弹簧内部间隙的研究 [J].
堆和模拟故障橡胶堆的计算曲线对比，可以看出采用
铁道车辆，2012,50(07):1-5.
内胶层包覆芯轴方案后，橡胶堆的位移应力曲线介于 [2] 崔红伟，于晓东，于磊 . 空气弹簧锥形橡胶堆鼓包故障性能分
年
2023 第 49 卷 ·57·
