车辆空气弹簧失效对动力学性能的影响分析

刘洪阳 王寿辰 官贺 周通

摘 要：在高速动车组中，通常使用空气弹簧作为辅助悬挂系统。空气弹簧极大地抑制了从车架到车身的高幅度振动，从而使车辆乘坐感受更加良好。但是，空气弹簧也是车辆悬架系统中最容易损坏的部件。如果车辆高速行驶，空气弹簧破损会造成危险。在本文中，我们分析了空气弹簧破裂后的车辆行驶性能以及诸如车辆出轨系数和轮轨侧向力等安全因素。结果表明，在空气弹簧上直线行驶的车辆的平稳性和稳定性大大降低，并且在弯道行驶时存在脱轨的风险。

关键词：轨道车辆;空气弹簧失效;平稳性;安全性

目前，高速动车组一般采用空气弹簧装置进行二次悬挂，主要由空气弹簧体，附加气室，高度调节阀和压差阀组成。空气弹簧装置极大地提高了车辆的能动性，提高了车辆的乘坐舒适性，并易于维持和修理。空气弹簧不仅支撑车身，而且还从车轮和导轨中分离并衰减了动态激励，因此该组件的故障严重影响了车辆系统的安全性能。

空气弹簧故障有几种类型，例如气门故障，高度调节气门故障和橡胶囊破裂。其中，最为常见的损坏是橡皮囊破裂。橡胶气囊中的气体立即完全消失，应急橡胶堆支撑车身。整个过程很短。影响车身和结构变化的刚度，严重影响安全性能。因此，有必要分析空气弹簧制动器对车辆动态性能的影响。

空气弹簧是非金属弹性元件，可将压缩空气添加到柔性密封橡胶气囊中，并通过压缩空气运行。……