深圳市地铁集团有限公司运营总部
摘要：空气弹簧为列车关键性承载部件，为列车的转向架系统的关键部件，深圳地铁2号线空气弹簧由2个厂家提供。本文针对部分空气弹簧存在裂纹的问题进行分析，并根据现场的实际情况提出控制措施。
关键词：空气弹簧、关键性、裂纹、检查标准、控制措施
一、背景
（一）空气弹簧设计寿命
空气弹簧为列车关键性承载部件，设计寿命为10年或1200000公里。
（二）空气弹簧的基本情况
列车每个转向架配置2个空气弹簧（图1），1列车12个转向架共24个空气弹簧，35列车共840个空气弹簧。
图1.空气弹簧
二、空气弹簧的结构说明
二系悬挂装置主要由空气弹簧、抗侧滚扭杆、高度调整装置、差压阀、垂向及横向减振器、横向止挡等组成。转向架和车体之间采用低刚度大柔度的新结构空气弹簧作为主要悬挂元件，可有效改善乘坐舒适性和通过曲线的性能，缓和车体的垂向和横向振动。每辆车由四个空气弹簧支承着车体的重量，并在车体和转向架之间提供垂向、横向和回转刚度。
空气弹簧下部带有一个辅助橡胶弹簧，在空气弹簧无气时提供紧急状态下的支撑刚度，保证车辆能够正常运营。紧急橡胶弹簧内还设有金属止挡，当空气弹簧失效时，该止挡能够保证车辆地板面高度的下降量最大不会超过45mm。
高度调整装置用来检测车体与转向架之间由于载荷变化而引起的高度变化，并针对高度变化情况对空气弹簧进行充、放气，以保证车辆与构架间的高度相对稳定。为了避免空气弹簧频繁的进行充气及排气动作，高度调整阀设有不敏感带，不敏感带为±5mm。只有当水平杆的变化角度超过不敏感带范围时，高度调整阀才会进行充排气动作。
高度调整装置不能用于补偿车轮和转向架等零件的磨损。在每个转向架的两个空气弹簧的附加风缸之间设有一个差压阀。差压阀的动作压力为1.5bar，当两个空气弹簧之间的压差达到规定值时，差压阀就会发生动作，使两个空气弹簧处于导通状态，这样就能避免某一个高度阀故障而使空簧过充或任意一个空气弹簧爆破而导致的车辆过度倾斜，保证车辆安全运行。
扭杆通过橡胶轴承固定在构架侧梁下部的两个安装座上，安装座与扭杆可以相对转动。垂向连杆通过橡胶节点与车体和转臂连接。
当车辆发生一定的横向位移后，弹性缓冲挡能够为车辆提供附加的非线性横向刚度，控制车辆的动态横向偏移，以及提高横向的乘座舒适性。另外，刚性止挡能够限制车体与转向架间过量的横向位移，保证车辆满足限界要求。
201-229车696个空气弹簧为康迪泰克备件，230-235车144个空气弹簧为四方所备件。两家备件的气囊均为康迪泰克提供，主要区别为端封盖处铭牌的设置（图2）。
图2.空气铭牌
三、线路及列车情况
2号线2010年12月28日开通运营，共配置35列既有车（201-235），目前既有车（201-235）列车平均走行公里数约68万公里。
2号线既有车架修周期为60±15%万走行公里，首列架修车为214车（走行公里数为70.9万公里，架修时间2016年12月），现已完成架修（架修均衡修1）共11列，正在架修4列。
四、故障情况
2015年03月22日检查发现首例空气弹簧裂纹（2201车一转右侧空气弹簧内侧存在长30mm、深2mm裂纹），经普查发现共计12列车19个空气弹簧存在不同程度裂纹，故障率为2.26%；已组织更换15个故障空气弹簧，其余4个故障空气弹簧处于跟踪阶段，故障情况如图3所示。
图3.故障情况
截止2017年9月1日，已经累计发现共80个空气弹簧存在不同程度裂纹，对于超过检修标准的空气弹簧已更换，对未达到更换标准的空簧进行跟踪。
五、检修及架修标准
气囊表面的裂纹如果深度不超过3mm（帘布层不显露），长度不超过50mm，无需更换；如果裂纹深度超过3mm，长度大于50mm，空簧可以在列车回库检修的时候进行更换（表1）。
表1.地铁列车（02A3506长）均衡修规程C版
六、控制措施
（一）检查标准
因空气弹簧裂纹多数均在内侧，无法准确地判断出裂纹长度，只能根据经验做出判断；因无充足备件，只能针对裂纹较大优先更换，剩余故障空气弹簧跟踪检查，既是安全隐患，也造成较大生产浪费。对此要求厂家提供空气弹簧裂纹的检测标准。
（二）故障件更换
组织厂家安排专业技术人员来对既有车空气弹簧进行普查，建议对超过以下标准的故障空气弹簧进行更换：
1.单处裂纹长度超度30mm，深度超度3mm；
2.多处裂纹连续长度超多50mm，深度超度3mm；
3.鼓包长度超过30mm，高度超过5mm；
4.康迪泰克提供说明橡胶堆鼓包的更换标准，并对所有橡胶堆鼓包超过标准的空气弹簧进行更换。
参考文献
[1]深圳地铁2号线车辆维修手册第一册[Z].2008
[2]深圳地铁2号线车辆部件说明书[Z].2008