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钛合金螺旋压缩弹簧在轨道交通行业的应用

  钛合金螺旋压缩弹簧在轨道交通行业的应用
 
  螺旋压缩弹簧是轨道交通车辆悬挂系统中的关键部件。车辆在轨道上运行时,将伴随产生复杂的振动现象,当钢轨对轮对有反冲击力时,螺旋弹簧产生变形,吸收钢轨冲击动能并转换为弹簧的势能,从而缓和了钢轨对车身冲击的影响。
 
压缩弹簧
 
  车辆上采用螺旋压缩弹簧,可以提高车辆运行的舒适性和平稳性,保证旅客舒适安全,保证货物完整无损,同时螺旋压缩弹簧要具备高疲劳寿命和高可靠性两大特性。影响弹簧疲劳寿命和可靠性的主要因素包括弹簧的结构、表面质量、应力、端部的尖缝抛丸情况等。
 
  轨道交通车辆在高速、防腐及减轻簧下重量等方面,传统金属材料已难以满足使用要求,急需新材料来取代.钛合金材料的许多优越性能很适合用于轨道交通车辆。
 
  与钢弹簧相比,钛合金弹簧具有重量轻、强度高、阻尼性好、工作温度范围广(-50~300 ℃)、工作应力低、耐腐蚀等 6 大优势。其中,重量轻和耐腐蚀两大优势,可以减轻车辆悬挂装置重量, 提高列车运行速度,更好地延长车辆零部件及钢轨的使用寿命,减少车辆维护次数。下表给出了螺旋压缩弹簧钢材料与钛合金材料性能对比。
 
  用轻质高强的钛合金弹簧取代传统的钢弹簧以便减重,这不仅要满足弹簧的使用寿命要求,而且要满足弹簧三向刚度及安装空间的要求.理论计算和试验均表明:钛合金弹簧三向刚度及安装空间可与原钢弹簧一致,疲劳寿命≥200万次,加工工艺也与原钢弹簧类似,只是具体控制指标有所差异,完全可以取代钢弹簧.
 
  钛合金材料的优异性能及钛合金弹簧的应用现状,总结了钛合金弹簧设计、试制、试验的经验教训,对钛合金弹簧在轨道交通行业的应用前景进行了分析展望,提出钛合金弹簧需要提高钛合金材料表面质量和钛合金弹簧表面质量进行攻关研究的建议。
 
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