铁路货车用剪切板改进研究

曹 政，李文平，林立钿，张春良，程海涛

（株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲412007）

剪切板主要应用于铁路货车转向架轴箱与侧架之间，实现轴箱与侧架的弹性连接，具有吸收和缓冲车辆起动及制动时瞬时冲击的作用，从而提高车辆运行的安全性和稳定性［1－2］。剪切板的安装示意如图1所示，从图中可知该剪切板成对安装在转向架的轴箱与侧架的两侧，承受大部分纵向（以行车方向为纵向）载荷和少部分的垂向、横向载荷，起定位轮对的作用，对于保证车辆运行稳定性和曲线通过性能非常重要。剪切板的结构如图2所示。

图1 安装示意图

图2 剪切板结构简图

剪切板在装车使用中，发现其橡胶型面出现褶皱和鼓起以及厚度变小等现象，这样对产品的使用寿命及车辆的安全性有很大影响，故针对其所存在的缺陷进行优化设计，通过有限元模拟和实际试验来验证优化设计的可行性。

1 目前剪切板存在的问题

图3 通孔处橡胶型面褶皱

图4 橡胶中部鼓起

剪切板装车后在线路上运行时，由于载重量的变化以及车辆的频繁起动、制动，其橡胶型面也会随之发生变化，在变化过程中发现剪切板橡胶型面有褶皱和鼓起现象，进行了试验室试验以重现故障，图3为模拟产品在纵向承受正常工作载荷时的变形情况，可见在通孔处有褶皱或打褶现象，图4为模拟产品在纵向承受极限载荷时的变形情况，可见在产品中部有橡胶鼓起。如果按照剪切板的实际应用工况，除了纵向承受载荷外还应在垂向增加剪切位移，则产品的变形如图5所示在两端面A处打褶，综上所述其产品的使用寿命难以满足设计要求。……