南京地铁列车车轮踏面非正常磨耗初析

研究了南京地铁列车车轮踏面非正常沟状磨耗的成因.对车轮、钢轨的外形、材质和硬度等进行了测试,分析了轮轨接触和制动磨损的影响,提出了沟状磨耗的原因.测试结果分析表明,该地铁车辆拖车轮踏面上的凹槽磨耗主要是由于在制动施加频度过高、轮轨接触又不均匀的内因作用下产生的.     

基于研磨子的车轮多边形抑制机理与跟踪试验

提出了基于研磨子的车轮多边形抑制措施,即通过研磨子摩擦车轮踏面从而消除或抑制车轮多边形的产生和发展。台架试验表明,研磨子在保证对车轮踏面均匀磨损的前提下,可有效降低车轮表面粗糙度等级。在线路运用跟踪试验中,配置研磨子车轮的高阶多边形幅值保持在-12.0～7.2 dB之间,表明修形研磨子对车轮多边形的抑制效果明显。     

车轮踏面出现缺陷时转向架承载铸件的承载能力

文章列出了18-100型三件式转向架在车轮踏面出现剥落和不均匀磨损等形态和缺陷时,侧架和摇枕承载试验研究的结果。业已确定,当车轮踏面出现深度大于3 mm的剥离缺陷时,对侧架导框内弯角R55处(这是指最靠近带缺陷的车轮处)会引发超出侧架耐久极限σ_(-1)=45 Pa的应力。为此在评估深度大于3mm剥离缺陷的车辆时,建议用探伤仪对转向架侧架进行无损检测。     

不同材质闸瓦和车轮滑动摩擦磨损试验及其结果分析

为了研究不同材质闸瓦和车轮滑动摩擦磨损性能,采用M2000型摩擦磨损试验机,针对4种材质闸瓦摩擦块与车轮钢摩擦环摩擦副,开展滑动摩擦磨损试验,试验结果表明,4种材质闸瓦摩擦块对车轮钢的体积磨损量由大到小对应的材质依次为钢轨钢、粉末冶金闸瓦、合成闸瓦、铸铁闸瓦。用扫描电镜观察4种材质闸瓦摩擦块和车轮钢摩擦环摩擦磨损试验后的摩擦环表面形貌,结果显示,摩擦环表面均出现磨粒磨损和疲劳磨损,LH2型高摩擦系数合成闸瓦和QU70型钢轨钢对车轮钢的磨损以磨粒磨损为主,高磷铸铁闸瓦和M型粉末冶金闸瓦对车轮钢的磨损以疲劳磨损为主。用能谱仪测试4种材质闸瓦摩擦块和车轮钢摩擦环摩擦磨损试验后的摩擦环表面元素,结果显示,摩擦环表面均发生氧化反应,出现闸瓦材料向车轮钢转移现象。     

灰色系统理论在地铁轮对踏面磨损预测中的应用

车轮作为车辆关键走行部件和易磨损部件之一,其磨损量直接关系到车轮的使用寿命。为准确获得车轮踏面随走行距离磨损量变化情况,本文采用灰色系统理论,建立车轮踏面磨损量灰色预测模型,在少量车轮踏面磨损数据的基础上,研究车轮随走行距离踏面磨损量的灰色预测方法。实例分析和仿真结果表明,灰色系统理论应用于车轮踏面磨损量的预测中是可行有效的。为车轮在实际行驶过程中踏面磨损的准确预测及使用寿命的判决提供了一种可行的求解方法。     

车轮磨损失效研究

对车轮磨损机理和影响因素进行了综合分析,提出减小车轮磨损失效的措施.     

时速250km等级动车组自主化车轮的耐磨性能试验研究

对时速250km等级动车组自主化D1车轮进行耐磨性能试验,并与进口ER8车轮的耐磨性能进行对比。首先在实验室内采用Amsler磨损试验机对这2种车轮试样进行磨损试验,测量各试样的磨损失重量。然后将这2种车轮安装在同一动车组上,在太原南至永济北区间往返运行,通过计算车轮踏面廓形实测线与基准线滚动圆中心位置纵坐标的差值,衡量车轮实际的磨损量。结果表明:自主化D1车轮试样的相对耐磨性能约为ER8车轮试样的1.09倍,且其磨损机理主要为疲劳磨损,同时伴有磨粒磨损的特征;随着运行里程的增加,车轮每万km的平均磨损量逐渐减小,当运行里程达到20万km时,自主化D1车轮每万km的平均磨损量为0.041mm,低于ER8车轮,表明自主化车轮的耐磨性能较进口车轮更为优异。     

磨损轮轨接触点蠕滑现象的研究

一般研究和计算机车运动问题时,都假定车轮和钢轨是新的,具有标准的截面形状。但是,这种新截面形状,是不能保持很久的。新换上的钢轨,新造的车轮轮箍,一经使用,就出现了或多或少的磨损。在大多数时间内,轮轨是在磨损状态下工作的。对于磨损后的机车运动力学现象,研究得并不多。并不是磨损因素可以忽略。而是注意这个问题的,还比较少。计算机车的曲线运动,研究机车运动稳定性,计算振动,由于磨损轮轨的接触过程大小不相     

HX_D1型机车车轮不圆度试验研究

阐述HX_D1型机车车轮不圆度状态。对4种干线HX_D1型机车超过4 000个车轮进行不圆度测试。基于现场试验获得的大量数据探讨制动系统、制动控制方式和车轮镟修定位方式对车轮多边形的影响。研究结果表明,HX_D1、HX_D1C型机车车轮存在17～19阶多边形磨耗,HX_D1B、HX_D1D型机车车轮主要以偏心磨损为主。HX_D1型机车车轮多边形与制动系统和制动控制方式关系不大,与车轮镟修时的定位方式关系较大。     

车轮磨损失效研究

对车轮磨损机理和影响因素进行了综合分析，提出减小车轮磨损失效的措施。     

降低车轮磨损的措施

车轮的磨损可以分为两部分，一部分是“纯”运行中的磨损，另一部分是修整车轮型面（镟轮）造成的磨损。文内介绍了世界上一些国家在降低这两方面磨损所采取的具体措施。     

安装水平轮防止门吊啃轨

1问题的提出啃轨是门吊使用中常见故障,主要由于门吊在运行中车轮偏斜运行,车轮边缘与走行钢轨之间产生严重摩擦。我公司大部分货场都使用20T门吊,由于架设比较早,使用时间较长,在运行过程中多台门吊出现大小车不同程度的啃轨现象,车轮边缘和钢轨间严重磨损,这些导致小车运行机构的运行阻力增大、电动机功率额外损耗、传动部件受力增加,时间长将导致车轮磨损超限报废,如果不及时进行更换,严重的将危及安全,影     

车轮踏面磨耗及轨道不平顺联合作用下的车辆-轨道系统随机分析模型

车轮磨耗和轨道不平顺具有随机特征。基于车轮圆周磨耗的概率特征及高斯分布假设,将车轮型面离散化,形成车轮型面磨耗量的概率反演方法;同时,基于轨道不平顺概率模型,实现轨道不平顺在不同幅-频状态下的遍历随机模拟。结合车辆-轨道耦合动力学理论和概率方法,建立考虑车轮踏面磨耗-轨道随机不平顺耦合作用的车辆-轨道随机分析模型,并用一类概率密度演化方程解决模型的概率密度传递问题。此模型能较好分析车辆-轨道系统在不同车轮型面磨损及线路随机不平顺联合作用下的动力响应分析及可靠度计算问题。     

改进货车转向架零件的检查

装用18-100型转向架的货车的全面试验显示,车轮轮对轮缘磨损很大。对线路的作用很大,某些型号的车辆在空载工况下可靠性不高,可修理性较低。由全俄铁道运输科学研究院所作的研究确定,车轮轮缘单侧急剧磨损的主要原因是由于轮对在线路上偏斜。减少磨损旨在揭示偏斜的最明显因素及找到消除这一现象的办法。     

城市轨道交通车辆车轮踏面缺陷产生的机理和预防措施

分析了城市轨道交通车辆车轮踏面产生裂纹和剥离等缺陷的机理,提出了预防车轮踏面缺陷的措施.例如:利用高性能的防滑器防止车轮滑动;对磨损车轮及时进行旋磨或打磨处理;降低车轮机械制动摩擦范围,提高电制动的范围;开发新材料,提高车轮抗剥离能力等.     

高速动车组D2车轮与ER8车轮滚动台架对比试验研究

为研究高速动车组自主化D2车轮与进口ER8车轮的踏面磨损和疲劳裂纹扩展行为,将踏面上有相同形状和相同深度预制缺陷的2种材质车轮组成1个轮对,在1∶1高速轮轨关系试验台上以350 km·h-1的试验速度进行缺陷扩展程度、磨损量和硬度对比试验,并观察试验后的微观组织结构。结果表明:经4.5×104km的滚动试验后,D2车轮的磨损量为0.072 mm,踏面总体状况良好,踏面预制缺陷呈现完全闭合态,而ER8车轮的磨损量为0.138 mm,踏面预制缺陷出现明显疲劳扩展,并发展为大面积剥离掉块;D2车轮的初始硬度和硬度增幅均高于ER8车轮;D2车轮微观组织结构的连续均匀性以及组织的细晶、固溶和弥散等综合强化能力均好于ER8车轮,使D2车轮的抗疲劳裂纹扩展能力和耐磨性均优于ER8车轮。     

高摩合成闸瓦金属镶嵌机理研究

通过合成闸瓦与车轮摩擦磨损的原理分析和试验验证，提出了合成闸瓦金属镶嵌机理模式为：车轮因摩擦磨损产生的磨粒或碎片附着在闸瓦表面成为金属铝嵌的起始点，当制动过程中有“冷焊”条件时，车轮踏面金属向起始点转移，起台点不断长大，成为金属镶嵌物。     

高速铁路轮轨硬度匹配研究及方向探讨

针对我国高速铁路轮轨关系中钢轨磨耗小、车轮存在凹磨和多边形磨耗、车轮镟修周期短和维护成本高等问题,从轮轨硬度匹配角度,开展轮轨材质硬度摩擦磨损小比例试验、现场轮轨磨损规律测试试验、轮轨磨耗仿真计算等研究,对轮轨硬度匹配指标和方案进行探讨。研究结果表明,轮轨硬度比控制在1.00∶1.00以上,可有效减小车轮磨耗;提高车轮硬度,可抑制和减缓多边形磨耗的产生。建议适当提高我国应用车轮的硬度,推广我国自主研发的强韧性兼备高硬度车轮,延长车轮镟修周期,节约养护维修成本。     

重载货车侧向通过固定辙叉的动力学响应

针对大秦(大同—秦皇岛)重载铁路高锰钢固定辙叉磨耗严重问题,建立车辆-道岔系统动力学模型,比较车轮不同磨耗程度下重载货车侧向通过固定辙叉时的车轮滚动圆半径、轮轨垂向力、轮轨横向和纵向蠕滑力、货车过叉平顺性等动力学响应,分析不同轮叉型面的匹配规律。结果表明:当车辆由翼轨向心轨过渡时,标准车轮与磨耗初期车轮滚动圆半径突变值在4.3～6.5 mm,磨耗中后期车轮滚动圆半径突变值降低50%,减小了对辙叉的磨损,同时磨耗中后期车轮的轮轨垂向力较标准型车轮减小近1/2,降低了对心轨的垂向冲击;标准车轮与磨耗初期车轮对标准辙叉磨损较大,磨耗中后期车轮通过辙叉时各动力学性能指标均较理想,有利于改善轮叉间的相互作用。     

重型轨道车车轮异常磨耗原因分析及应对措施

针对重型轨道车车轮异常磨耗,从车轮材质、制动温升、车辆编组方式和制动力分配不匀等4个方面进行分析,确定长大坡道连续制动引起闸瓦和车轮踏面长期接触摩擦并导致车轮温度升高是车轮异常磨耗的主要原因,制动力不均匀和制动时间过长也会对车轮磨耗产生一定的影响。提出车辆通过长大坡道时控制速度及采取间歇制动形式下坡,以降低制动频率和制动时间,控制闸瓦和车轮踏面长时间摩擦产生的温升,以及合理匹配平板车和轨道车的制动效率、调整闸瓦与车轮踏面间隙、采取粉末冶金闸瓦等措施。