動(dòng)車(chē)組空氣彈簧的工作原理及故障分析

緒論

現(xiàn)在普遍存在于市面上的空氣彈簧實(shí)際誕生于19世紀(jì)中葉。曾有記載表明：1847

年JohnLewis就申請(qǐng)了空氣彈簧的發(fā)明專(zhuān)利。由此看來(lái)空氣彈簧早就現(xiàn)世，可為什么空

彈簧在之前的使用范圍較小呢？其原因就是當(dāng)時(shí)的空氣彈簧還不夠完善，存在著很多缺

陷，比如：密封性問(wèn)題、結(jié)構(gòu)問(wèn)題、原材料問(wèn)題等，這些相關(guān)問(wèn)題的存在導(dǎo)致了空氣彈

簧在商業(yè)上的應(yīng)用幾乎沒(méi)有市場(chǎng)。當(dāng)時(shí)越來(lái)越多的人都在這些問(wèn)題上進(jìn)行了大量的研究,

直到在上世紀(jì)中葉，隨著合成人造像膠的出現(xiàn)，才使空氣彈簧在個(gè)個(gè)領(lǐng)域都得到了真正

的應(yīng)用。而我國(guó)初步接觸空彈簧的研究是在1957年，而且還局限于車(chē)輛用的空彈簧，其

他方面上用的空彈簧基本沒(méi)有涉及。上世紀(jì)80年代初長(zhǎng)春汽車(chē)研究所又再一次對(duì)空氣彈

簧的懸架進(jìn)行了研究，并為專(zhuān)門(mén)為國(guó)內(nèi)的幾家車(chē)輛廠設(shè)計(jì)了合適的空氣彈簧懸架。進(jìn)入

90年代后，大專(zhuān)院校、各大汽車(chē)廠、國(guó)內(nèi)空氣彈簧專(zhuān)家、國(guó)內(nèi)空氣彈簧相關(guān)研究所等都

陸續(xù)開(kāi)始了對(duì)空氣彈篝的研究與開(kāi)發(fā)。有研究人士將5種客車(chē)底盤(pán)的空氣彈簧懸掛系統(tǒng)

雖具備諸多優(yōu)勢(shì)，但多部件構(gòu)成的復(fù)雜性導(dǎo)致了其易發(fā)生故障，如空氣彈簧泄漏失氣、

高度調(diào)整閥失效、節(jié)流孔堵塞等。在車(chē)輛高速運(yùn)行時(shí)，空氣彈簧一旦發(fā)生故障，將會(huì)對(duì)

高速動(dòng)車(chē)組的行車(chē)安全構(gòu)成威脅?？諝鈴椈傻男孤┦且粋€(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，其發(fā)生將導(dǎo)致空氣

彈簧工作高度降低，同時(shí)引起高度調(diào)整閥對(duì)其進(jìn)行充氣；若充氣不足，還將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架

兩側(cè)空氣彈簧壓差過(guò)大，差壓閥打開(kāi)等一系列連鎖效應(yīng)。目前，對(duì)空氣彈簧泄漏過(guò)程動(dòng)

態(tài)分析的相關(guān)研究尚較少，對(duì)高速動(dòng)車(chē)組行車(chē)安全提供的理論支持不足，且鮮有在空氣

彈簧發(fā)生故障后保障行車(chē)安全的有效方案。本研究首先建立空氣彈簧系統(tǒng)的三維氣動(dòng)模

型，后基于該模型對(duì)空氣彈簧的故障模式進(jìn)行深入分析，并結(jié)合高速動(dòng)車(chē)組的整車(chē)動(dòng)力

學(xué)模型對(duì)空氣彈簧故障狀態(tài)下高速動(dòng)車(chē)組的行車(chē)安全作出理論評(píng)估，最后對(duì)進(jìn)一步改善

高速動(dòng)車(chē)組的運(yùn)行安全性提出優(yōu)化方案。

鋼板彈簧懸架替換為空氣氣彈簧懸架。經(jīng)過(guò)眾多人的參與、研究、開(kāi)發(fā)，空氣彈簧

的應(yīng)用已不單單局限于在車(chē)輛上的使用了，還可以應(yīng)用在各大工業(yè)設(shè)備、機(jī)車(chē)等地方。

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2空氣彈簧的工作原理

2.1空氣彈簧工作原理

空氣彈簧工作時(shí)，內(nèi)腔充入壓縮空氣（工作壓力＜0.7MPo）,形成一個(gè)壓縮空氣柱。隨

著振動(dòng)載荷量的增加，彈簧的高度降低，內(nèi)腔容積變小，彈簧的剛度增加，內(nèi)腔空氣柱

的有效承載面積加大，此時(shí)彈簧的承載能力增加。當(dāng)振動(dòng)載荷量減小時(shí)，彈簧的高度升

高，內(nèi)腔容積增大，彈簧的剛度減小，內(nèi)腔空氣柱的有效承載面積減小，此時(shí)彈簧的承

載能力減小。這樣，空氣彈簧在有效的行程內(nèi)，空氣彈簧的高度，內(nèi)腔容積、承載能力

隨著振動(dòng)載荷的遞增與減小發(fā)生了平穩(wěn)的柔性傳遞。振幅與震動(dòng)載荷的高效控制，還可

以用增、減充氣量的方法，調(diào)整彈簧的剛度和承載力的大小，還可以附設(shè)輔助氣室，實(shí)現(xiàn)

自控調(diào)節(jié)。

空氣彈簧在無(wú)約束的情況下，嚴(yán)禁充氣，必須受懸架或其它結(jié)構(gòu)的約束。

在安裝、工作時(shí)嚴(yán)禁與尖銳物體碰撞，充氣壓力和空氣彈簧的沖程高度不要高于產(chǎn)

品資料所推薦的壓力值和沖程高度。不當(dāng)?shù)氖褂没蜻^(guò)分的充壓，可能會(huì)導(dǎo)致氣囊爆炸，

從而造成財(cái)產(chǎn)損壞或嚴(yán)重的人身傷害。

2.2空氣彈簧端封形式選擇及總裝配結(jié)構(gòu)

2.2.1彈簧高度、承載能力和彈簧剛度的選擇

設(shè)計(jì)時(shí)，可彼此獨(dú)立地，范圍相當(dāng)廣泛地選擇彈簧高度，承載能力和彈簧剛度，可獲

得極其柔軟的彈簧特性。

彈簧高度：使用高度控制閥，可根據(jù)使用要求適當(dāng)控制空氣彈簧的高度，在簧上載

荷變化的情況下保持一定高度。

2.2.2固有的振動(dòng)頻率較低

空氣彈簧與附加空氣室相連，可是空氣彈簧受的固有振動(dòng)頻率降低。在任何載荷的

作用下，空氣彈簧都可以保持較低而近乎相等的振動(dòng)頻率。

2

2.2.3能隔絕圖頻振動(dòng)及隔首效果好

空氣彈簧是由空氣和橡膠構(gòu)成的，內(nèi)部摩擦小，不會(huì)因彈簧本身振動(dòng)而影響隔絕高

頻振動(dòng)的能力。止匕外，空氣彈簧沒(méi)有金屬間的接觸，隔音防音效果也很好。

2.2.4使用壽命較長(zhǎng)

空氣彈簧的耐變勞性能優(yōu)于金屬?gòu)椈稍S多倍。對(duì)于用車(chē)輛空氣彈簧懸掛系統(tǒng)中的彈

簧進(jìn)行數(shù)多實(shí)驗(yàn)，鋼板彈簧僅振動(dòng)數(shù)十萬(wàn)次就折斷了，而空氣彈簧則在板幅40mm。頻

率條件下振動(dòng)500萬(wàn)次后仍未破壞。

2.2.5制造及安裝

空氣彈簧相對(duì)成本低廉，安裝、更換方便，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，不需經(jīng)常檢修，無(wú)須加

油。

2.2.6本體結(jié)構(gòu)

空氣彈簧的本體結(jié)構(gòu)柔軟，因此具有軸向、橫向和旋轉(zhuǎn)向的綜合隔振作用。如圖2-1o

圖2-1空氣彈簧本體結(jié)構(gòu)

3

3空氣彈簧的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)組成

3.1空氣彈簧的特點(diǎn)

毫無(wú)疑問(wèn)，活在這個(gè)時(shí)代的人是幸福的，時(shí)代的發(fā)展讓我們共享了科技的成果，生

活蒸汽機(jī)時(shí)代的人永遠(yuǎn)無(wú)法想象如今的高鐵速度，更無(wú)法現(xiàn)象高鐵的平穩(wěn)程度能夠達(dá)到

立硬幣而八分鐘不倒。當(dāng)然，高鐵的平穩(wěn)也少不了氣囊避震的一份功勞！高鐵能夠達(dá)到

的水平，其實(shí)我們?nèi)粘＝佑|得大客車(chē)，上下班班車(chē)，公交車(chē)等也都可以實(shí)現(xiàn)，雖然目前

在我國(guó)氣囊避震系統(tǒng)在大客車(chē)中的普及程度并不高，但是它的優(yōu)點(diǎn)卻也是非常吸引的，

相信隨著生活質(zhì)量的不斷提高，已經(jīng)普及。

3.1.1減少油的損耗

空氣彈簧與傳統(tǒng)鋼制彈簧相比，明顯的優(yōu)點(diǎn)就是重量比較輕，這對(duì)于降低的重量有

著非常直接的關(guān)系，車(chē)身越重，耗油越多，在空氣彈簧和鋼制彈簧之間，長(zhǎng)期省下來(lái)的

重量油耗，都會(huì)轉(zhuǎn)化為車(chē)輛運(yùn)行的里程。另一方面，空氣懸架系統(tǒng)配合其特有的智能控

制系統(tǒng)，能夠根據(jù)路況對(duì)車(chē)身的高度進(jìn)行預(yù)判調(diào)整，全方位自由控制車(chē)身高度，減少車(chē)

輛應(yīng)迎風(fēng)、上坡而造成的油耗損失。

3.1.2平穩(wěn)安逸

空氣彈簧的水平剛度較低，容許的橫移量較大，這直接導(dǎo)致了高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架取

消了搖動(dòng)臺(tái)裝置，簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，降低了車(chē)輛自重。以上特性使得空氣彈簧懸掛系

統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高速動(dòng)車(chē)組上，但是，由于該懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、對(duì)氣密性要求較

高、橡膠材料耐天候性較差等原因，其仍具有維護(hù)成本高、易發(fā)生故障、易遭人為破壞

等劣勢(shì)。因此，對(duì)空氣彈簧懸掛系統(tǒng)的故障模式進(jìn)行深入研究，將對(duì)保障高速列車(chē)的運(yùn)

行安全具有重要意義。

3.1.3減少車(chē)輛的故障率

客車(chē)由于載荷的跨度較大，有時(shí)候還有偏載的情況，結(jié)合路面，交通情況等，影響

傳統(tǒng)鋼制彈簧的震動(dòng)傳導(dǎo)率的因素較多，多種頻率，多種振幅的環(huán)境下，對(duì)客車(chē)整個(gè)車(chē)

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體的破壞能力都是非常強(qiáng)的。空氣彈簧保障的不是乘客的舒適，同時(shí)保障的也是客車(chē)零

部件的舒適，減少客車(chē)的損壞率，不僅降低了客車(chē)公司的運(yùn)營(yíng)成本，更重要的是保障了

公司的口碑及人員的安全。

3.2空氣彈簧的結(jié)構(gòu)組成

3.2.1應(yīng)急橡膠彈簧

高速動(dòng)車(chē)組常用的應(yīng)急橡膠彈簧主要為錐形橡膠堆和疊層橡膠堆。這兩類(lèi)橡膠堆的

基本結(jié)構(gòu)均由多層橡膠與增強(qiáng)層硫化而成，增強(qiáng)層一般為金屬，起到良好的散熱作用。

錐形橡膠堆的橡膠層和增強(qiáng)層與水平方向呈一定的夾角，當(dāng)其受垂向載荷時(shí)，橡膠層同

時(shí)處于壓縮和剪切狀態(tài)，由于橡膠的剪切剛度一般遠(yuǎn)小于其壓縮剛度，故該類(lèi)橡膠堆具

有較小的垂向剛度，但其水平剛度通常較大，為空氣彈簧整體貢獻(xiàn)的水平位移較小。因

此，錐形橡膠堆一般與大曲囊式橡膠氣囊配合使用。疊層橡膠堆的橡膠層和增強(qiáng)層與水

平方向平行，當(dāng)其受垂向與水平載荷時(shí)，橡膠層分別處于壓縮與剪切狀態(tài)，故該類(lèi)橡膠

堆垂向剛度較大，但其水平剛度較小，能夠?yàn)榭諝鈴椈烧w貢獻(xiàn)較大的水平位移。因此,

疊層橡膠堆一般與小曲囊式橡膠氣囊配合使用，以實(shí)現(xiàn)整體較低的水平剛度以及較大的

橫移量。止匕外，為了結(jié)合上述兩種應(yīng)急橡膠彈簧的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種在疊層橡膠堆內(nèi)增

加錐形橡膠堆的組合式應(yīng)急橡膠彈簧。這種組合式應(yīng)急橡膠彈簧不僅同時(shí)降低了其自身

的垂向與水平剛度，還保證了上蓋板與磨耗板接觸時(shí)空氣彈簧仍具有較高的柔性，這對(duì)

在空氣彈簧失氣后保障車(chē)輛的運(yùn)行安全性具有重要作用，如圖3-lo

圖3-1組合式應(yīng)急橡膠彈簧

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3.2.2橡膠氣囊

對(duì)應(yīng)用于軌道車(chē)輛的空氣彈簧來(lái)說(shuō)，按橡膠氣囊的形狀可分為囊式、約束膜式和自

由膜式三類(lèi)。囊式與約束膜式空氣彈簧由于其磨耗高、壽命短、性能差在高速列車(chē)上應(yīng)

用較少；而自由膜式空氣彈簧則憑借其橫移量大、剛度易調(diào)、壽命高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用

于現(xiàn)代高速列車(chē)上。自由膜式空氣彈簧又可分為大曲囊式和小曲囊式兩類(lèi)。大曲囊式空

氣彈簧，其氣囊上子口直徑大于空氣彈簧的有效直徑，一般采用機(jī)械密封式結(jié)構(gòu)。該類(lèi)

空氣彈簧通過(guò)較長(zhǎng)的氣囊弧面獲得了較大的內(nèi)容積，故其垂向、水平剛度較低，橫向位

移能力大，多應(yīng)用于歐系高速列車(chē)上，如圖3-2。

(a)實(shí)物圖(b)—維圖

圖3-2大曲囊式空氣彈簧

3.3壓力空氣傳遞過(guò)程

壓力空氣由列車(chē)主風(fēng)管1一高度閥排風(fēng)塞門(mén)3—高度控制閥4—空氣彈簧排風(fēng)塞門(mén)2

一空氣彈簧5—節(jié)流閥8—附加空氣室7

圖3-3空氣彈簧裝置工作原理

1—列車(chē)主管；2—排風(fēng)塞門(mén)(空氣彈簧)；3一排風(fēng)塞門(mén)(高度閥)；4—高度控制閥;

5—空氣彈簧；6—差壓閥；7—附加空氣室；8—節(jié)流閥

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4空氣彈簧的故障分析

空氣彈簧是在柔性密閉容器中充入壓力空氣，利用空氣的可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈性作用的

一種充氣式橡膠彈簧，因此對(duì)氣密性要求高?？諝鈴椈傻拿芊夥绞揭话阌新葆斁o固式和

壓力自封式兩種，前者是利用螺釘將金屬扣環(huán)、膠囊密封部、上蓋板緊固在一起加以密

封；后者是利用膠囊內(nèi)部的空氣壓力將膠囊的密封面與蓋板壓緊以密封。由于壓力自封

式結(jié)構(gòu)具有尺寸小、重量輕、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，所以動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架廣泛采用了這種密封方

式的空氣彈簧。

動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架空氣彈簧系統(tǒng)主要由空氣彈簧、高度控制閥、差壓閥、附加氣室組成。

高度控制閥是空氣彈簧系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的部件，主要是在車(chē)輛載荷發(fā)生變化時(shí)，自

動(dòng)調(diào)整空氣彈簧內(nèi)的氣壓與之相適應(yīng)，以維持車(chē)體高度不發(fā)生變化。差壓閥主要起保證

安全的作用，當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)向架兩側(cè)空氣彈簧的壓力差較大，或者是一側(cè)彈簧出現(xiàn)破裂時(shí)，

差壓閥自動(dòng)溝通左右兩側(cè)的空氣彈簧，避免車(chē)體產(chǎn)生過(guò)大的傾斜，防止脫軌，以保證車(chē)

輛平穩(wěn)、安全運(yùn)行。

空氣彈簧漏風(fēng)在運(yùn)用過(guò)程中，由于氣候條件、線路狀況（尤其是小半徑曲線）以及

空氣彈簧系統(tǒng)部件和空氣彈簧本身質(zhì)量等綜合因素影響，空氣彈簧可能出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。

上蓋與膠囊之間漏風(fēng)。對(duì)于壓力自封式空氣彈簧，在運(yùn)用一個(gè)A3修程后，上蓋和膠囊密封

部位的橡膠存在壓縮永久變形與橡膠老化現(xiàn)象，在突然受到較大的橫向沖擊時(shí)，上蓋與膠

囊密封部會(huì)出現(xiàn)配合錯(cuò)位而發(fā)生漏風(fēng)現(xiàn)象。特別是在冬季氣溫降低時(shí)，橡膠材料性能進(jìn)

一步變差，更容易出現(xiàn)漏風(fēng)故障。除空氣彈簧本身的因素外，運(yùn)用條件復(fù)雜，運(yùn)用和檢修

過(guò)程中的操作不當(dāng)也是造成上蓋與膠囊間漏風(fēng)的主要因素。

上蓋.下座密封部脫膠誦風(fēng)：上蓋或下座密封部為一層硫化橡膠，硫化面清潔度不夠或

粘結(jié)劑的涂刷不均勻時(shí)，會(huì)使此處橡膠粘結(jié)強(qiáng)度較差,在運(yùn)用一段時(shí)間可能會(huì)出現(xiàn)脫膠或

膠層變形，產(chǎn)生漏風(fēng)現(xiàn)象。另外,上蓋、下座、膠囊的密封部有缺膠.夾渣，損傷等缺陷也會(huì)

引起漏風(fēng)。

在車(chē)輛運(yùn)用中若空氣彈簧系統(tǒng)出現(xiàn)輕微漏風(fēng)，在不影響制動(dòng)時(shí)（列車(chē)管壓力＞550kp）,

可不作處理，一次運(yùn)行至終點(diǎn)：若空氣彈簧意外破裂，穿孔或漏風(fēng)嚴(yán)重時(shí)，在始發(fā)站須做

甩車(chē)處理，在通過(guò)站須切斷故障空氣彈簧所在轉(zhuǎn)向架的兩個(gè)空氣彈簧的風(fēng)源，時(shí)速120km

以下一次運(yùn)行至終點(diǎn)。在檢修時(shí)，若發(fā)現(xiàn)上蓋與膠囊輕微漏風(fēng)，可將空氣彈簧內(nèi)空氣排

掉，然后重新充風(fēng)，漏風(fēng)故障一般可消除。對(duì)于在運(yùn)用中反復(fù)輕微漏風(fēng)和嚴(yán)重漏風(fēng)的空氣

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彈簧應(yīng)分解檢查,必要時(shí)更換故障部件或整體更換。

節(jié)流閥生銹和脫落由于部分車(chē)輛的集便器單向閥故障，在總風(fēng)管無(wú)風(fēng)壓時(shí)，冷水逆

流總風(fēng)管，或者機(jī)車(chē)風(fēng)源和檢修時(shí)庫(kù)內(nèi)風(fēng)源的不干燥，空氣彈簧內(nèi)部易形成大量積水，

節(jié)流閥在設(shè)計(jì)時(shí)雖采取了防銹處理，但因長(zhǎng)時(shí)間浸在水中，也會(huì)出現(xiàn)生銹甚至銹死。還

有部分節(jié)流閥采用螺釘緊固，在振動(dòng)過(guò)程中螺釘容易松動(dòng)，閥座與閥套松動(dòng)脫開(kāi)，使節(jié)

流閥脫落，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損傷空氣彈簧其他相關(guān)部件。

節(jié)流閥是不可修件，一旦出現(xiàn)損壞或銹死時(shí)應(yīng)更換新品，對(duì)于出現(xiàn)節(jié)流閥故障的空

氣彈簧還應(yīng)檢查其他相關(guān)部件，是否出現(xiàn)損傷，必要時(shí)更換。

5CRH5型動(dòng)車(chē)組空氣彈簧的故障處理

CRH5型動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架二系懸掛采用空氣彈簧懸掛系統(tǒng)。圖5-1為空氣彈簧結(jié)構(gòu)圖。

圖5TCRH5型動(dòng)車(chē)組用空氣彈簧結(jié)構(gòu)圖

1-底板；2-應(yīng)急彈簧；3-膠囊；4-扣環(huán)；5-上蓋；6-支撐座；7-摩擦塊；8-9.0型封圈

CRH5型動(dòng)車(chē)組用空氣彈簧主要部件為膠囊和應(yīng)急彈簧，正常狀態(tài)下膠囊和應(yīng)急彈

簧共同作用，各自提供合適的剛度和變位能力，以保證列車(chē)能夠高速平穩(wěn)地運(yùn)行。無(wú)氣

情況下空氣彈簧上蓋和摩擦塊接觸，依靠上蓋和摩擦塊之間較低的摩擦因數(shù)實(shí)現(xiàn)列車(chē)過(guò)

曲線時(shí)車(chē)體和轉(zhuǎn)向架之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)；垂向則有錐形應(yīng)急彈簧提供較小的垂向剛度，保

證列車(chē)能夠以一定速度安全運(yùn)行到檢修站段。

自2007年4月動(dòng)車(chē)組開(kāi)行至今，最早上線運(yùn)營(yíng)的CRH5型動(dòng)車(chē)組裝用的空氣彈簧已

經(jīng)有12年的運(yùn)用歷史，并且經(jīng)過(guò)了三級(jí)修、四級(jí)修等修程。在運(yùn)用和檢修過(guò)程中陸續(xù)發(fā)

現(xiàn)并解決了一系列空氣彈簧出現(xiàn)的故障。本文將針對(duì)空氣彈簧常見(jiàn)故障，分析各故障產(chǎn)

生的原因，給出處理措施，并評(píng)估各故障對(duì)列車(chē)運(yùn)行品質(zhì)的影響。希望能對(duì)后續(xù)的動(dòng)車(chē)

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組用空氣彈簧的檢修、維護(hù)、設(shè)計(jì)和制造提供參考。

5.1膠囊鼓包

1.故障描述：

2010年5月12H,CRH5017A動(dòng)車(chē)組18萬(wàn)km二級(jí)修時(shí)，發(fā)現(xiàn)501704車(chē)4位空氣

彈簧膠囊鼓包（圖7）,鼓包面積（長(zhǎng)X寬）約22X12mm,高約4nlm。

圖5-2空氣彈簧鼓包

2.原因分析：

膠囊鼓包表現(xiàn)為膠囊外層膠與內(nèi)部簾線剝離，隨著內(nèi)部的壓力空氣逐漸滲透，經(jīng)過(guò)

長(zhǎng)時(shí)間的積累，在膠囊剝離的外層膠與簾布之間積攢形成氣腔而表現(xiàn)為鼓包。造成膠囊

外層膠與內(nèi)部簾線剝離的原因主要是在成型過(guò)程中外層膠與簾線之間沒(méi)有壓實(shí)，存在空

氣殘留，致使外層膠與簾線層在硫化時(shí)產(chǎn)生粘接缺陷。

3.處理措施：

根據(jù)多年的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，單純的膠囊外層膠鼓包并不會(huì)對(duì)空氣彈簧的功能造成影響，

更不會(huì)影響到行車(chē)安全。但需要對(duì)鼓包處做好標(biāo)記，定期跟蹤，若發(fā)現(xiàn)鼓包擴(kuò)展很快，

建議將空氣彈簧更換。

4.影響評(píng)估：

工作人員對(duì)出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象的空氣彈簧進(jìn)行了各項(xiàng)試驗(yàn)，結(jié)果顯示其符合既定的技術(shù)

要求，對(duì)車(chē)輛運(yùn)行品質(zhì)無(wú)任何影響。另外，由于外層膠只起到保護(hù)內(nèi)部簾線的作用，因

此只要鼓包處外層膠未出現(xiàn)破損或大面積迅速擴(kuò)展就不會(huì)失去對(duì)內(nèi)部簾線的保護(hù)作用，

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從而不會(huì)影響車(chē)輛運(yùn)行安全。

5.2應(yīng)急彈簧鼓包

1.故障描述：

2010年5月12H,CRH5017A動(dòng)車(chē)組18萬(wàn)km二級(jí)修時(shí)發(fā)現(xiàn)有應(yīng)急彈簧鼓包。

2.原因分析：

應(yīng)急彈簧中的橡膠和金屬是通過(guò)膠黏劑在硫化時(shí)粘接在一起的，如果橡膠和金屬件

之間粘接不良就會(huì)出現(xiàn)脫膠現(xiàn)象。若脫膠出現(xiàn)在金屬件的端部，當(dāng)應(yīng)急彈簧受力時(shí);金

屬件失去了對(duì)橡膠的約束作用，橡膠就會(huì)凸出表面，形成鼓包。

3.處理措施：

如果鼓包較小，則應(yīng)對(duì)該應(yīng)急彈簧密切關(guān)注。如果發(fā)現(xiàn)鼓包不隨運(yùn)用時(shí)間擴(kuò)大，可

以暫時(shí)不進(jìn)行處理；如果發(fā)現(xiàn)鼓包不斷擴(kuò)大或者鼓包長(zhǎng)度超過(guò)30mm,凸起高度超過(guò)

10mm,則應(yīng)立即更換該空氣彈簧。

4.影響評(píng)估:

應(yīng)急彈簧鼓包是由于金屬和橡膠之間局部的粘接不良造成的，這種粘接不良面積一

般不會(huì)很大，不會(huì)使應(yīng)急彈簧喪失功能，因此不會(huì)對(duì)車(chē)輛運(yùn)行安全造成影響。

5.3膠囊裂口

1.故障描述:

2011年3月180,CRH5023A動(dòng)車(chē)組入庫(kù)常規(guī)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)膠囊存在縱向裂

圖5-3空氣彈簧膠囊縱向裂紋原因分析

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2.原因分析：

膠囊成型時(shí)外層膠纏繞在一個(gè)成型機(jī)頭上，最終會(huì)有一個(gè)搭接頭。如果搭接頭在搭

接時(shí)受到污染或者出現(xiàn)里面的空氣未完全排出等情況就會(huì)造成該處粘接不牢，在運(yùn)用初

期就會(huì)表現(xiàn)出沿膠囊縱向的裂紋。

3.處理措施：

根據(jù)《鐵路動(dòng)車(chē)組運(yùn)用維修規(guī)程》“第九章限度表一CRH5型動(dòng)車(chē)組一、二級(jí)檢修

限度表”中有關(guān)空氣彈簧膠囊破裂的限度要求（即深度W1mm、長(zhǎng)度W30mm）,裂紋深度、

長(zhǎng)度超出限度的空氣彈簧需要更換。另外，該類(lèi)故障易呈現(xiàn)出批量性，因此應(yīng)對(duì)出現(xiàn)該

故障的空氣彈簧批次定期關(guān)注和檢查。

4.影響評(píng)估：

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，產(chǎn)品爆破強(qiáng)度符合要求，且爆破點(diǎn)不在裂紋處，因此該膠囊裂紋對(duì)

產(chǎn)品爆破強(qiáng)度無(wú)影響，也就不會(huì)影響到車(chē)輛的安全。

5.4膠囊穿孔

1.故障描述：

2010年6月4日，CRH5058動(dòng)車(chē)組505802車(chē)3位空氣彈簧漏風(fēng)，詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)空

氣彈簧膠囊外側(cè)左下方有針孔大小的穿孔。

2.原因分析：

將膠囊穿孔處割開(kāi)進(jìn)行化學(xué)成分分析發(fā)現(xiàn)，穿孔處有一定數(shù)量的雜質(zhì)，是導(dǎo)致膠囊

穿孔的主要原因，可能是在膠囊成型過(guò)程中意外混入的，屬于極個(gè)別現(xiàn)象。

3.處理措施：

立即更換該空氣彈簧。

4.影響評(píng)估:

供應(yīng)商對(duì)該空氣彈簧按照TB/T2841—2010《鐵道車(chē)輛空氣彈簧》進(jìn)行了氣密性試

驗(yàn)，結(jié)果顯示泄漏量為8kPa,小于標(biāo)準(zhǔn)要求的10kPa,因此不會(huì)對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行安全造成

影響。

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5.5氣密性不良

1.故障描述：

2010年12月14日，CRH5022動(dòng)車(chē)組和CRH5031動(dòng)車(chē)組重聯(lián)從哈爾濱出發(fā)，出發(fā)

前發(fā)現(xiàn)CRH5022動(dòng)車(chē)組部分空氣彈簧存在漏風(fēng)問(wèn)題，泄漏點(diǎn)為扣環(huán)與上蓋之間、扣環(huán)與

膠囊之間，列車(chē)管壓力不足7bar；運(yùn)行至沈陽(yáng)時(shí)，漏風(fēng)有所減緩，列車(chē)管壓力升至7bar

以上；運(yùn)行至北京