应用热喷涂技术治理车轴钢轮座部位微动磨蚀

车轴是铁路机车车辆涉及运输安全的重要部件之一，车轴轮座部位的微动磨性是各种磨损机制共同作用所致，其结果是导致轮座部位出现了裂纹，轮座部位的裂纹状况是决定车轴寿命的重要因素。为了提高车轴抗微动磨蚀的能力，各国铁路部门采取了不同的措施，目前我国正在研究用热喷涂法来治理轮座部位的微动磨蚀。通过对模拟实验轴有涂层和无涂层表面损伤情况的研究及实物车轴运行状况的研究，发现用热喷涂法治理轮座部位的微动磨蚀是切实可行的。     

SS3B及SS4型机车整体轮对车轴轮座显微裂纹分析及对策

对SS3B、SS4型机车车轴进行受力分析,结合微动疲劳理论分析车轴轮座内侧产生显微疲劳裂纹的原因,提出了增大轮座直径、增加卸荷槽、设计车轮突悬,采用使车轴表层形成压应力和提高车轴强度的方法,以提高机车车轴寿命的对策。     

高速列车空心轴的边缘效应及微动分析

利用有限元ANSYS软件仿真与弹性力学理论对比分析某高速列车轴箱轴承与空心轴过盈配合产生的边缘效应,研究了车轴空心系数对边缘效应应力集中程度的影响规律,同时结合微动磨损理论分析增大车轴孔径在配合边缘区产生裂纹的工程现象,研究表明,空心车轴的空心系数不宜超过0.5,研究结果为空心车轴的设计、运用提供理论参考。     

微动磨损诱发车轴热喷涂层表层显微硬化行为特征研究

研究了微动磨损诱发层状铁素体与奥氏体复相组织热喷涂层表层显微硬化行为及磨损表面形貌特征。带状挤出物的出现是涂层在微动磨损条件下塑性变形的表面特征形貌，多系滑多的滑移带交叉重迭诱发涂层内部产生微裂纹。微动磨损的车轴涂层表层及无涂层车轴表层的显微硬度分布测量结果对比分析表明，微动磨损塑性变形导致涂层表层显著加工硬化，对涂层抗微动磨损损伤产生重要作用。     

车轴轴承的微动磨损的发生机理

车轴轴承的微动磨损是车辆轴承的内圈与决定车轴轴承轴向的安装位置的后盖的接触部,由于微小的相对滑移运动导致的损伤。假设微动磨损产生的金属磨耗粉末侵入车轴轴承内,则或者致使轴承磨损,或使润滑剂劣化。本文介绍了首先运用实体车轴轴承再现微动磨损,调查了由于微动磨损导致的轴承磨损状态。测量了轴承内圈与后盖接触面间的压力分布情况。研究了轴承发生微动磨损的相关机理。     

LZ50车轴钢微动磨损特性研究

在球-平面接触条件下,研究LZ50车轴钢在不同法向载荷水平(50~150 N)和位移幅值(2~40μm)下的微动磨损行为。在分析微动动力学特性的同时,结合扫描电子显微镜与电子能谱仪对磨斑进行微观分析。结果表明:外加法向载荷和位移幅值强烈地影响LZ50车轴钢的微动运行区域;摩擦系数在不同微动运行区域随循环次数的变化趋势不相同。研究建立了LZ50车轴钢的运行工况微动图,其微动磨损呈现3个运行区域:部分滑移区磨斑呈环状结构,磨损轻微;混合区磨损相对严重,磨斑有塑性流动特征,有磨屑生成且能观察到犁沟,磨损机制主要是塑性变形、磨粒磨损、氧化磨损和剥层;滑移区的磨损最为严重,接触区有厚的磨屑层、大量磨屑颗粒的剥落和明显的犁沟,其磨损机制主要是磨粒磨损、氧化磨损和剥层。     

列车关键部件过盈配合面微动损伤研究展望

随着列车不断向高速、重载和轻量化方向发展,列车关键部件过盈配合面(如轮轴、车轴-轴承等)微动损伤问题日益突出,已成为影响铁路运输安全的关键问题之一。在分析列车关键部件过盈配合面微动损伤机理的基础上,归纳几种典型的过盈配合面微动损伤的类型,进一步分析其影响因素及防护措施,并论述过盈配合面微动损伤的研究方法。最后,对过盈配合面微动损伤的研究进行展望,为铁路列车列车关键部件过盈配合面微动损伤的研究指明方向。     

车轴设计参数对轴毂配合接触压力影响的研究

在铁道车辆中,轴毂间配合的接触压力,不仅是研究微动损伤的重要参数,而且也是保证轮轴间扭矩的传递、抵抗轮轴相对运动的重要因素.本文以空心车轴和车轮为研究对象,利用有限元软件ABAQUS,建立轮轴有限元模型,考虑轮轴间过盈配合,在高应力梯度区细化网格,详细研究空心车轴轮座区的设计参数对接触压力的影响.这些参数包括过盈量、过渡圆弧半径、轮毂悬伸量、轮座与轴身直径比和空心度,以及使用条件下的摩擦系数、轮轴温度和轮对旋转速度.结果表明,过盈量对轴毂配合接触压力的影响较大,应慎重选择;过渡圆弧半径和轮毂悬伸量显著影响轴毂接触边缘的接触压力;其他设计参数对轴毂间接触应力的影响较小.     

车轴轴承微动磨损发生原因以及综合性防范措施

车轴轴承的微动磨损是车轴轴承内圈与决定车轴轴承轴向安装位置的后盖的接触面,由于微小的相对滑动而导致的损伤。微动磨损产生的金属粉末一旦进入轴承内,则会引起轴承磨损,或使润滑作用劣化。因此务必查明原因,采取有效防范措施。本文根据再现轴承微动磨损试验,测量压力分布情况,研究了车轴轴承发生微动磨损的原因,进而介绍了在设计与材料选择上采取的改进对策与效果。     

电力机车车轴不解体超声波探伤

车轴不解体超声波探伤法在任何场合均可以对车轴进行不解体探伤及监视“病轴”裂纹的发展。这种探伤法1977年由铁科院研试成功,是机务段较理想的一种快速检查车轴裂纹方法。1972年我段对6Y_2型电力机车部分车轴的非齿侧轮座进行过超声波探伤,当时发现轮座内侧距边缘10～15毫米处近90％的轴产生不同深度的裂纹,退轴后电磁探伤验证无误。当时我们采用30°斜探头在抱轴颈处进行横波探伤,这种探伤法必须解体转向架和轮对,其作业过     

油介质条件下轮轨黏着特性的试验研究

利用JD—1轮轨模拟试验机研究轮轨受污油、污油水混合物和污油水砂子混合物3种油介质污染工况下,不同轴重和车轮速度对轮轨黏着系数的影响。结果表明:当车速为90km·h-1时,污油和污油水混合物工况时的轮轨蠕滑特性相差不大(加水之后黏着系数减小);污油和污油水混合物工况下21和23t轴重时轮轨黏着系数相差较小,而25t轴重时的黏着系数明显比21和23t轴重时的大,但轮轨表面均未出现严重的磨损;在污油水砂子混合物工况下,轮轨黏着系数显著提高,但同时大大加重了轮轨表面伤损;当轮轨受到污油和污油水污染时,轮轨黏着系数均随着车速的提高而减小。     

3D轴焊接构架式转向架重车过曲线轮轨横向力超标原因分析

根据转向架结构理论分析和动力学仿真计算,对3D轴焊接构架式转向架通过曲线时重车轮轨横向力偏大的原因进行分析。认为3D轴焊接构架式转向架的主、副摩擦面摩擦系数偏大,使重车通过曲线时斜楔处于卡死状态,轮对轴箱纵向呈刚性定位,从而导致重车过曲线时轮轨横向力偏大。提出只要将斜楔副摩擦面的摩擦系数减小至0.1左右,则在轮轨纵向蠕滑力的作用下,轴箱斜楔纵向就不会被卡死,而且轮对纵向定位刚度只由轴箱弹簧提供,可以有效地降低重车过曲线时的轮轨横向力。线路动力学试验证明理论分析和仿真计算的结果是正确的。     

考虑车轮谐波磨耗的动车组车轴疲劳寿命

以CRH380BL型高速动车组为研究对象,基于车轮谐波磨耗的实测结果,建立刚性轮轨、刚性轮柔性轨、柔性轮刚性轨以及柔性轮轨4种不同轮轨关系下的车辆-轨道耦合动力学模型,通过对比分析4种模型的轮轨振动特性,得到最能反映真实情况的轮轨耦合动力学模型;基于车轴受力分析,采用有限元软件ANSYS进行车轴静强度计算;采用多体动力学软件计算考虑车轮谐波磨耗的车轴载荷时间历程;根据疲劳累积损伤理论,采用FE-SAFE软件分析考虑车轮谐波磨耗的车轴疲劳寿命。结果表明:柔性轮轨关系更能反映轮轨的真实接触状态;车轴轮座内侧圆弧过渡处的应力最大,为114.4 MPa;考虑车轮谐波磨耗的车轴疲劳寿命约为19.2 a;车轮谐波磨耗导致轮轨振动加剧,对车轴疲劳寿命产生明显不利的影响。     

射频识别技术在轮轴车间管理系统中的应用

目前,铁路车辆的轮轴检修作业中使用了一些自动化技术来提高工作效率,但是有大量的测量作业仍然是手工操作,并且有很多测量信息没有得到充分利用.对车辆段轮轴车间的工作流程进行了分析,针对轮轴车间特殊的工作环境与其特点,使用无线射频识别技术实现了对车辆轮对在车间内检修流程的跟踪,在此基础上,结合数据库枝术和计算机串口通信等技术,完成了配轮的自动化和检修的数字化,进而实现整个车间管理的信息化.     

40t轴重下曲线半径与轮轨磨耗及疲劳损伤的关系

轮轨磨耗及滚动接触疲劳损伤是影响大轴重列车运行安全的重要因素,本文基于多体动力学软件UM建立了40 t轴重重载货车动力学模型,从轮轨磨耗、疲劳损伤2个角度,研究曲线半径对40 t轴重货车通过曲线时动力性能的影响,给出最小曲线半径的建议取值。研究结果表明:货车在曲线上运行时,轮轨磨耗和疲劳损伤均在小半径曲线上更严重;与400 m曲线半径相比,曲线半径800 m时轮轨磨耗降低68%,轮轨间出现轮缘接触的频次得到有效控制;曲线半径1 200 m时轮轨磨耗和疲劳损伤分别降低80%,58%,滚动圆外侧10~30 mm内基本不再出现疲劳损伤。建议最小曲线半径一般情况下取1 200 m,困难情况下取800 m。     

轴箱布置方式对地铁直线电机车辆动力学性能的影响

基于车辆系统动力学理论,建立了两种不同轴箱布置方式的地铁车辆动力学模型,在实际线路条件下,分析对比了轴箱内置与外置两种转向架,因为簧下质量以及悬挂系统横向跨距变化而造成轮轨接触以及车辆平稳性改变。研究结果表明,两种轴箱布置方式对车体平稳性影响较小;但轴箱内置车辆为达到理想的稳定性,需要加大一系径向刚度并加装抗蛇行减振器;轴箱内置能够降低轮对摇头角刚度,提高车辆适应线路扭曲不平顺的能力,同时降低轮对踏面磨耗功率,改善小半径曲线上轮轨磨耗。     

基于LabVIEW的地铁车辆重量及重心调节计算

文章介绍了地铁车辆的重量、重心及轴重和轮重的计算方法,并采用LabVIEW软件对地铁车辆的重量参数进行数据导入、重量计算、重心调节、轴重和轮重计算、结果显示和数据导出,其中计算部分通过LabVIEW中调用MATLAB脚本节点进行编程计算。该程序人机界面友好,计算精度高,便于地铁车辆设计过程中悬挂设备的位置布置及车辆轴重轮重的计算。     

重载铁路轮轨磨损原因探讨

根据轮轨接触理论，分析了不同轮轨接触几何匹配关系下的轮轨接触应力情况，指出轮轨接触应力、轮轨接触几何关系、轴重是影响重载铁路轮轨磨损的主要因素，从重载运输装备方面提出了减少轮轨磨损的几点建议。     

CRH_3型动车组动力车轴及轮对动力学仿真分析

应用有限元结构动力学模态分析方法,对CRH3型动车组驱动装置中的动力车轴及轮对进行了动态特性研究：对动力车轴的固有振动频率进行理论分析,并在HyperMesh中建立了动力车轴及轮对的有限元模型,通过HyperMesh-ANSYS数据接口,以ANSYS作为求解器,采用Block Lanczos法,计算出动力车轴及轮对前三十阶模态的固有频率和相应主振型。通过振型分析,为动力车轴及轮对的结构优化设计及其动态响应分析提供了理论依据。     

机车通过曲线道岔时轮对过盈配合面的应力及微动滑移分布特性

机车轮对从直线钢轨导向曲线道岔平稳运行时,轮对过盈配合面应力及微动滑移分布特性比直线行驶状态复杂得多,给机车轮对安全运行带来了安全隐患。基于Abaqus软件模拟机车轮对平稳通过曲线道岔的运行过程,比较直线行驶和过曲线道岔时过盈配合面应力分布特性以及机车通过曲线道岔不同位置时过盈配合面应力分布特性,并比较过盈配合面周向和轴向微动滑移分布特性以及不同曲线道岔位置时微动滑移特性。研究结果表明:直线行驶和曲线行驶径向应力最大值都出现在配合面中部,直线行驶时径向应力在距离两侧0~30 mm的范围由外向内突然变小;轮对在曲线道岔平稳运行时,过盈配合面内侧径向应力值逐渐变大,外侧径向应力逐渐变小,内外侧径向应力差值变大;轮对在曲线道岔运行时的周向和轴向滑移幅度随着行驶时间的增加逐渐变大,过盈配合面两侧滑移值远大于中间滑移值,且曲线道岔运行距离越长滑移越明显。