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摘要：铁路旅客列车在运行过程中，如果油压减振器发生故障，将会严重影响到列车运行的平稳性和舒适性。因此，我们要从现有油压减振器的性能、结构、质量、工艺、环境等各方面系统的分析其发生故障的原因，并提出具体、有效的改良建议和解决措施，降低客车油压减振器的故障发生率。同时，随着旅客列车运行速度的不断提升，对油压减振器也提出了更高的要求，我们将对其未来的发展方向进行探讨和研究。
关键词：油压减振器；故障分析；解决措施；发展方向
1.引言
随着铁路旅客列车运行速度的不断提高，各型提速、高速客车转向架应运而生。由于油压减振器能够将客车运行过程中产生的振动能量吸收并转换为热量释放，提高客车运行品质，因此广泛运用于我国铁路客车转向架一系、二系悬挂系统中。
油压减振器依靠拉伸、压缩活塞杆往复运动形成液压阻尼力，衰减列车在运行速度范围内临界共振区的振动。在运用过程中，油压减振器若发生性能失效、脱落，其后果轻则使客车运行品质恶化、振动加剧，重则危及行车安全。因此，油压减振器作为客车走行部的重要组成部件直接关系到列车动力学品质和高速运行的平稳性、舒适性、安全性。
目前，我局各型配属客车所装用的油压减振器主要有一系垂向、二系横行、二系抗蛇形油压减振器三种类型。国产油压减振器、荷兰康尼（KONI）、法国阿尔斯通（DISPEN）、德国萨克斯（SACHS）为代表的进口油压减振器是我局现有铁路客车油压减振器的主要供货来源。我局近年来配属的大量新造DC600V客车基本全部装用德国萨克斯（SACHS）所生产的油压减振器，但该批新造客车进入第一个段修后，该型号油压减振器漏油故障率较高，大大增加了我局客车段修的维修成本。因此，我们需要对油压减振器发生的故障原因进行深入分析并提出改良建议，尽可能的降低油压减振器故障率和检修成本。
2.油压减振器运用情况
对我段近几年油压减振器运行及段修情况进行调查发现，当油压减振器经过一段时间的运行后，其中一部分减振器会发生漏油现象，也有个别减振器由于外力击打导致缸体变形。为确保旅客列车安全、平稳、舒适的运行，我段库检人员通常对发生故障的减振器全部从转向架上拆下，然后重新安装备用减振器。而更换下来的减振器基本都返厂进行维修，由此一来，不但库检人员工作量增大，而且也增加了客车的检修成本，同时产生了减振器备用量不足的情况。
3.油压减振器故障浅析
3.1油压减振器漏油故障
3.1.1从油压减振器作用原理上进行分析
油压减振器对消除运动中的低频波，能起到比较理想的减振、消除作用，而对高频波则起不到很好的效果，这是减振器的作用原理所决定的，它是利用节流阀和阀片的开口大小来制约受压液压油的容积改变速度以达到节流减振目的的。在提速后旅客列车产生的较高频作用下，由于减振器的节流阀开口是一固定值（已经被选定型号的减振器），当活塞被急速提拉（或压缩） 时，被压缩的工作腔就会产生比较大的压力，如果此压力不能得到迅速的缓解，它将严重破坏原设计中的密封系统，从而产生了“漏油”现象，导致油压减振器使用性能的降低，而使其不能正常运行。
减振器不同阻尼值对 “漏油”的影响在低速运行的状态下，由于振动频率比较低，低频振动波可以比较充分地被油压减振器所吸收，在较高速运行的状态下，由于振动频率发生了变化，较高频率波得不到及时的缓解，油压减振器在受到较高频率振动时不起作用，表现为即时刚性状态，破坏了原设计结构性能。
3.1.2从油压减振器机械结构上进行分析
活塞杆与密封件这一对摩擦副不匹配，导致活塞杆密封件磨损、活塞杆和导向套磨损、活塞杆镀铬层剥落等问题，随着减振器运行时间的加长，摩擦副磨损加剧到一定程度时，最终发生漏油现象。由于活塞杆运动部位长期处于高频低幅运动，因此漏油一般出现在活塞杆运动部位。
3.1.3从减振器制造角度进行分析
活塞杆和密封件制造原材料质量不达标，活塞杆的制作工艺不合理，导致生产出的活塞杆耐磨性能低，容易导致减振器活塞杆未达到使用期限而提前损坏。
3.1.4从油压减振器受力情况进行分析
减振器作为列车运行的辅助设施，其能够承载的列车纵向和横向冲击力非常有限。当列车运行在大曲率半径的线路时，列车与转向架间会产生一定的侧倾角度和相对位移，同时车体侧倾产生的压力使得减振器两端的弹性节点发生错位，从而导致活塞杆摩擦副间产生较大的摩擦力，加速了活塞杆及其附属配件的磨损。
3.2示功图作用不良原因分析
示工图作用不良有两种情形，一种是减振器相对阻尼值超出绝对值±10℅，另一种是示工图不对称率超出±15℅。其产生的原因是复杂的，主要有阀弹簧变形、压力缸内孔尺寸增大、减振器油液变质等造成。
3.3油压减振器机体损坏原因分析
减振器机械性故障主要有杆接结构接头端部联接螺纹脱扣、缸体变形、破损，球铰结构的接头弹性节点脱出等。由于减振器受运行环境影响，一方面减振器缸体长期暴露在外受到腐蚀，另一方面在外来物体的击打下缸体很容易发生变形和损坏。当减振器进入段修后，在分解和组装过程中由于职工的作业不当，会造成的联接螺纹脱扣、接头变形、缸体变形等。
3.4列车运行环境对油压减振器的影响
旅客列车运行区间所处的地理环境差异大，部分区段环境恶劣会对减振器产生较大影响。例如：从呼和浩特站始发终到二连浩特的6856＼6857次旅客列车，途中必须经历一段较长的沙漠铁路，而风沙对于减振器的危害是非常大的。当大量细沙进入到缸体内后，会粘附在活塞杆上，即使有防尘套的保护，仍然不可避免的加剧了活塞杆摩擦副的磨损。从包头站始发终到杭州的T284＼T281次旅客列车，其从内蒙古大草原穿越华北平原进入江南腹地，在冬季时，南北方温差可以达到20摄氏度，如此大的温差对减振器的液压油产生重大影响，根据油液的粘-温特性可以得出，大的温差变化会导致减振器功能性失效，同时也会加速密封件的老化。 4.改良建议和针对实际问题的解决措施
1.提高减振器各零部件的材质，采用较高规格的锻件来制作活塞杆，设置合理的热处理方式来提高活塞杆的强度和耐磨性。密封材料应采用低摩擦、耐磨的材料，活塞杆表面喷涂材料需要有较好的耐磨性及自润滑性。由于活塞杆和密封件的磨损在减振器故障中占有很大比例，提高其材质质量可在很大程度上延长减振器的使用寿命。
2.提高减振器设计、制造工艺，提高活塞杆表面电镀质量，避免因制造工艺不良引起的减振器故障。由于球铰结构的减振器在安装时使其橡胶节点出于预压缩状态，因此其在运行过程中所受的拉伸力比杆接结构的橡胶垫所承受的力要小很多，使用寿命也会更长久。
3.由于细牙螺纹在减振器分解及安装过程中易发生磕碰而脱扣、损坏等问题，应避免使用细牙螺纹，而普遍采用粗牙螺纹。粗牙螺纹能够减少作业人员在检修过程中因螺纹腐蚀造成的联接不良和套扣困难等问题。
4.在转向架进行分解、组装的检修作业过程中，技术人员设置合理的作业流程，作业人员必须保证减振器在转向架上的正确安装位置，确保减振器上车不发生偏斜和偏压，避免造成减振器缸体变形、联接螺纹脱扣等损坏。同时，在减振器装车前，对联接丝扣进行润滑，同时清除缸体外部的锈蚀和积尘，并对活塞杆防尘套进行吹尘和清理作业，减缓活塞杆和密封件的磨耗速度。
5.结束语
随着旅客列车运行速度的不断提高，尤其是动车组及高速列车的大量运用，我国也必定需要研制出具有自主知识产权的高速客车减振器。目前，针对普通客车而言，油压减振器的零部件材质、制造工艺、技术设计水平需要进一步提高来适应铁路运输的需要。而对于高速列车，固定阻尼值式的油压减振器越来越难以适应运行需求，双向作用式的减振器、匹配速度传感器来自动调节阻尼力的减振器也将会在高速列车中不断被采用和发展。而我们在日常生产工作中，严格按照铁路总公司、铁路局的相关技术文件要求，做好油压减振器的分解、组装和检修工作，并采取积极措施避免由于人为原因造成的油压减振器零部件损坏和安装不到位等问题，进一步提高铁路客车检修质量。（作者单位：呼和浩特铁路局包头车辆段检修车间）
参考文献
[1]严隽耄，车辆工程，北京：中国铁道出版社，1999
[2]王福天，车辆动力学，北京：中国铁道出版社，1981
[3]陈泽深，王成国，铁道车辆动力学与控制，北京：中国铁道出版社，2004
[4]华茂昆，中国铁路提速之路，北京：中国铁道出版社，2003
[5]陈泽深，王成国，车辆随机振动的协方差分析方法，中国铁道科学，2001（4）
[6]陈果，翟婉明，左洪福，轨道随机不平顺对车辆＼轨道系统横向振动的影响，南京航空航天大学学报，2001（3）
[7]北车集团四方车辆研究所，国外铁道车辆，《国外铁道车辆》编辑部
[8]北车集团四方车辆研究所，铁道车辆，铁道车辆杂志编辑部
关键词：油压减振器；故障分析；解决措施；发展方向
1.引言
随着铁路旅客列车运行速度的不断提高，各型提速、高速客车转向架应运而生。由于油压减振器能够将客车运行过程中产生的振动能量吸收并转换为热量释放，提高客车运行品质，因此广泛运用于我国铁路客车转向架一系、二系悬挂系统中。
油压减振器依靠拉伸、压缩活塞杆往复运动形成液压阻尼力，衰减列车在运行速度范围内临界共振区的振动。在运用过程中，油压减振器若发生性能失效、脱落，其后果轻则使客车运行品质恶化、振动加剧，重则危及行车安全。因此，油压减振器作为客车走行部的重要组成部件直接关系到列车动力学品质和高速运行的平稳性、舒适性、安全性。
目前，我局各型配属客车所装用的油压减振器主要有一系垂向、二系横行、二系抗蛇形油压减振器三种类型。国产油压减振器、荷兰康尼（KONI）、法国阿尔斯通（DISPEN）、德国萨克斯（SACHS）为代表的进口油压减振器是我局现有铁路客车油压减振器的主要供货来源。我局近年来配属的大量新造DC600V客车基本全部装用德国萨克斯（SACHS）所生产的油压减振器，但该批新造客车进入第一个段修后，该型号油压减振器漏油故障率较高，大大增加了我局客车段修的维修成本。因此，我们需要对油压减振器发生的故障原因进行深入分析并提出改良建议，尽可能的降低油压减振器故障率和检修成本。
2.油压减振器运用情况
对我段近几年油压减振器运行及段修情况进行调查发现，当油压减振器经过一段时间的运行后，其中一部分减振器会发生漏油现象，也有个别减振器由于外力击打导致缸体变形。为确保旅客列车安全、平稳、舒适的运行，我段库检人员通常对发生故障的减振器全部从转向架上拆下，然后重新安装备用减振器。而更换下来的减振器基本都返厂进行维修，由此一来，不但库检人员工作量增大，而且也增加了客车的检修成本，同时产生了减振器备用量不足的情况。
3.油压减振器故障浅析
3.1油压减振器漏油故障
3.1.1从油压减振器作用原理上进行分析
油压减振器对消除运动中的低频波，能起到比较理想的减振、消除作用，而对高频波则起不到很好的效果，这是减振器的作用原理所决定的，它是利用节流阀和阀片的开口大小来制约受压液压油的容积改变速度以达到节流减振目的的。在提速后旅客列车产生的较高频作用下，由于减振器的节流阀开口是一固定值（已经被选定型号的减振器），当活塞被急速提拉（或压缩） 时，被压缩的工作腔就会产生比较大的压力，如果此压力不能得到迅速的缓解，它将严重破坏原设计中的密封系统，从而产生了“漏油”现象，导致油压减振器使用性能的降低，而使其不能正常运行。
减振器不同阻尼值对 “漏油”的影响在低速运行的状态下，由于振动频率比较低，低频振动波可以比较充分地被油压减振器所吸收，在较高速运行的状态下，由于振动频率发生了变化，较高频率波得不到及时的缓解，油压减振器在受到较高频率振动时不起作用，表现为即时刚性状态，破坏了原设计结构性能。
3.1.2从油压减振器机械结构上进行分析
活塞杆与密封件这一对摩擦副不匹配，导致活塞杆密封件磨损、活塞杆和导向套磨损、活塞杆镀铬层剥落等问题，随着减振器运行时间的加长，摩擦副磨损加剧到一定程度时，最终发生漏油现象。由于活塞杆运动部位长期处于高频低幅运动，因此漏油一般出现在活塞杆运动部位。
3.1.3从减振器制造角度进行分析
活塞杆和密封件制造原材料质量不达标，活塞杆的制作工艺不合理，导致生产出的活塞杆耐磨性能低，容易导致减振器活塞杆未达到使用期限而提前损坏。
3.1.4从油压减振器受力情况进行分析
减振器作为列车运行的辅助设施，其能够承载的列车纵向和横向冲击力非常有限。当列车运行在大曲率半径的线路时，列车与转向架间会产生一定的侧倾角度和相对位移，同时车体侧倾产生的压力使得减振器两端的弹性节点发生错位，从而导致活塞杆摩擦副间产生较大的摩擦力，加速了活塞杆及其附属配件的磨损。
3.2示功图作用不良原因分析
示工图作用不良有两种情形，一种是减振器相对阻尼值超出绝对值±10℅，另一种是示工图不对称率超出±15℅。其产生的原因是复杂的，主要有阀弹簧变形、压力缸内孔尺寸增大、减振器油液变质等造成。
3.3油压减振器机体损坏原因分析
减振器机械性故障主要有杆接结构接头端部联接螺纹脱扣、缸体变形、破损，球铰结构的接头弹性节点脱出等。由于减振器受运行环境影响，一方面减振器缸体长期暴露在外受到腐蚀，另一方面在外来物体的击打下缸体很容易发生变形和损坏。当减振器进入段修后，在分解和组装过程中由于职工的作业不当，会造成的联接螺纹脱扣、接头变形、缸体变形等。
3.4列车运行环境对油压减振器的影响
旅客列车运行区间所处的地理环境差异大，部分区段环境恶劣会对减振器产生较大影响。例如：从呼和浩特站始发终到二连浩特的6856＼6857次旅客列车，途中必须经历一段较长的沙漠铁路，而风沙对于减振器的危害是非常大的。当大量细沙进入到缸体内后，会粘附在活塞杆上，即使有防尘套的保护，仍然不可避免的加剧了活塞杆摩擦副的磨损。从包头站始发终到杭州的T284＼T281次旅客列车，其从内蒙古大草原穿越华北平原进入江南腹地，在冬季时，南北方温差可以达到20摄氏度，如此大的温差对减振器的液压油产生重大影响，根据油液的粘-温特性可以得出，大的温差变化会导致减振器功能性失效，同时也会加速密封件的老化。 4.改良建议和针对实际问题的解决措施
1.提高减振器各零部件的材质，采用较高规格的锻件来制作活塞杆，设置合理的热处理方式来提高活塞杆的强度和耐磨性。密封材料应采用低摩擦、耐磨的材料，活塞杆表面喷涂材料需要有较好的耐磨性及自润滑性。由于活塞杆和密封件的磨损在减振器故障中占有很大比例，提高其材质质量可在很大程度上延长减振器的使用寿命。
2.提高减振器设计、制造工艺，提高活塞杆表面电镀质量，避免因制造工艺不良引起的减振器故障。由于球铰结构的减振器在安装时使其橡胶节点出于预压缩状态，因此其在运行过程中所受的拉伸力比杆接结构的橡胶垫所承受的力要小很多，使用寿命也会更长久。
3.由于细牙螺纹在减振器分解及安装过程中易发生磕碰而脱扣、损坏等问题，应避免使用细牙螺纹，而普遍采用粗牙螺纹。粗牙螺纹能够减少作业人员在检修过程中因螺纹腐蚀造成的联接不良和套扣困难等问题。
4.在转向架进行分解、组装的检修作业过程中，技术人员设置合理的作业流程，作业人员必须保证减振器在转向架上的正确安装位置，确保减振器上车不发生偏斜和偏压，避免造成减振器缸体变形、联接螺纹脱扣等损坏。同时，在减振器装车前，对联接丝扣进行润滑，同时清除缸体外部的锈蚀和积尘，并对活塞杆防尘套进行吹尘和清理作业，减缓活塞杆和密封件的磨耗速度。
5.结束语
随着旅客列车运行速度的不断提高，尤其是动车组及高速列车的大量运用，我国也必定需要研制出具有自主知识产权的高速客车减振器。目前，针对普通客车而言，油压减振器的零部件材质、制造工艺、技术设计水平需要进一步提高来适应铁路运输的需要。而对于高速列车，固定阻尼值式的油压减振器越来越难以适应运行需求，双向作用式的减振器、匹配速度传感器来自动调节阻尼力的减振器也将会在高速列车中不断被采用和发展。而我们在日常生产工作中，严格按照铁路总公司、铁路局的相关技术文件要求，做好油压减振器的分解、组装和检修工作，并采取积极措施避免由于人为原因造成的油压减振器零部件损坏和安装不到位等问题，进一步提高铁路客车检修质量。（作者单位：呼和浩特铁路局包头车辆段检修车间）
参考文献
[1]严隽耄，车辆工程，北京：中国铁道出版社，1999
[2]王福天，车辆动力学，北京：中国铁道出版社，1981
[3]陈泽深，王成国，铁道车辆动力学与控制，北京：中国铁道出版社，2004
[4]华茂昆，中国铁路提速之路，北京：中国铁道出版社，2003
[5]陈泽深，王成国，车辆随机振动的协方差分析方法，中国铁道科学，2001（4）
[6]陈果，翟婉明，左洪福，轨道随机不平顺对车辆＼轨道系统横向振动的影响，南京航空航天大学学报，2001（3）
[7]北车集团四方车辆研究所，国外铁道车辆，《国外铁道车辆》编辑部
[8]北车集团四方车辆研究所，铁道车辆，铁道车辆杂志编辑部