延缓钢轨波磨发展与降低噪声的试验研究

通过试验研究了在钢轨轨顶涂覆摩擦调节剂对延缓钢轨波磨发展与降低噪声的作用。首先验证了在钢轨轨顶涂覆摩擦调节剂对列车制动无影响,随后验证了在钢轨轨顶涂覆摩擦调节剂能在一定程度上抑制钢轨波磨的发展和降低噪声。研究结果为解决城市轨道交通延缓钢轨波磨发展与降低噪声提供了一种途径。     

重载铁路轮轨踏面摩擦控制器

重载铁路轮轨踏面摩擦控制器是重载铁路钢轨踏面摩擦控制产品的核心部分,其采用太阳能光伏组件供电,通过检测列车车轮信号,根据设定的参数控制直流电机,驱动润滑剂涂覆装置对钢轨踏面涂覆润滑剂,从而达到调节车轮与钢轨踏面摩擦因数,减缓钢轨磨损的作用.     

轮缘润滑装置在电客车上的应用分析

城市轨道交通车辆运行中，转向架轮对与钢轨接触、摩擦，造成轮缘与钢轨磨耗，产生轮轨噪声。为减小轮轨磨耗，在部分车辆的拖车一位端转向架安装有轮缘润滑装置，可有效解决轮对与钢轨的干摩擦问题，极大减缓轮缘磨耗、减小轮轨噪声、延长车轮使用寿命。     

武汉北编组站全面摩擦控制系统应用实例分析

针对道岔和曲线钢轨易磨耗的现状,应用全面摩擦控制系统进行磨耗管控,开展道岔和曲线钢轨减磨措施的研究。本文介绍了全面摩擦控制系统的工作原理、构成、安装方式以及摩擦调节剂性能,利用定期观测积累的数据,分析比较其应用在武汉北编组站前后的设备稳定性、影响范围内钢轨件磨耗速率及更换周期变化情况,计算了全面摩擦控制系统的耗材投入、人工成本等。结果表明:全面摩擦控制系统可有效降低道岔及曲线钢轨磨耗,并具有较好的经济及社会效益。     

钢轨主动打磨磨石界面热应力分析及影响研究

为分析钢轨打磨时的摩擦、磨损及疲劳损伤,根据传热学理论,通过热机耦合方法,运用ABAQUS软件建立钢轨打磨有限元模型,以分析不同车速、打磨电机功率和打磨宽度对钢轨表面温度场和应力场的影响。钢轨与砂轮之间摩擦所产生的热量等效为一个移动热源,数值分析磨削过程中钢轨表面的温度、应力及应变状态。结果表明:钢轨打磨是一个快速升温、缓慢降温的过程;高温区温度场、等效应力场均呈以打磨轴线为中心、向四周扩散的椭圆形分布,且打磨高温区深度较浅,打磨产生的高温影响范围有限;钢轨表面最高温度随打磨车速度和打磨宽度的增加而减小,随打磨电机功率的增加而增加,仿真结果与实际打磨情况较为符合。     

大秦铁路重载钢轨踏面摩擦控制试验

介绍摩擦控制技术在大秦线铁路试验情况。论述和分析涂覆方式及涂覆量、试验曲线钢轨与非试验钢轨表面接触疲劳和磨损对比、试验曲线钢轨与历史情况对比、轮轨冲击加速度测量和有效涂覆距离。试验结果表明,重载铁路实施钢轨踏面摩擦控制可延缓疲劳裂纹萌生和扩展,减少踏面碾压变形和磨耗,减少轮轨冲击负荷和降低轮轨接触应力。     

钢轨磨损量与摩擦功关系研究

研究目的:通过JD-1轮轨模拟试验机考察了轴重和曲线半径对钢轨磨损量的影响;利用CONTACT程序分析了相同工况下轴重和曲线半径对轮轨摩擦功的影响。研究结论:结合试验与计算结果,对钢轨磨损量与摩擦功之间的关系进行了研究,初步得出了利用摩擦功模拟计算钢轨试样磨损量的经验公式:w=(-0.014 46((R/800)t)~(1/2)+0.53324R/800)W,结果对实验室研究钢轨滚动接触磨损有一定的参考价值。     

轮轨摩擦温升有限元分析

基于有限元法和移动热源法,建立了轮轨摩擦非稳态传热计算模型,分析了车轮全滑动工况下三维模型和二维模型计算结果的异同,以及轮载、摩擦系数和相对滑动速度对钢轨摩擦温升的影响.结果表明,二维模型能模拟轮轨摩擦过程中钢轨纵截面温度变化规律;三维模型不仅能模拟钢轨纵截面温度变化规律,而且能模拟摩擦热的横向分布规律.车轮滑动过程中,摩擦热在轨面上引起的热影响区宽度在接触斑横向宽度范围内;接触斑中心处热影响层最厚,越靠近横向两侧,热影响层越薄.轮重不仅影响钢轨表面最高摩擦温升,而且影响热影响区域的大小;相对滑动速度越大,热影响层深度和宽度分别变浅和变宽;摩擦系数越大,热影响区越大.     

碳含量对车轮钢滚动摩擦磨损性能影响

利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机研究碳含量对车轮钢滚动摩擦磨损性能影响。结果表明:碳含量对车轮材料滚动摩擦系数基本无影响;随碳含量增加车轮钢硬度增加,耐磨性增强导致磨损量降低;车轮硬度增加导致对摩擦副钢轨试样磨损量增加,且轮轨试样总磨损量呈现增加趋势;车轮与钢轨试样两者损伤形态存在一定差异;碳含量为0.64%时车轮钢容易发生小块剥落损伤,而0.5%含碳量时容易发生大块状的剥落;钢轨试样主要表现为表面剥层损伤。     

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。     

道岔辙叉区磨耗车轮动力学分析及摩擦因数影响

研究磨耗车轮通过道岔辙叉区的轮轨相互作用特性及控制摩擦因数减缓轮轨磨耗的措施,以CRH2型动车组和18号高速道岔辙叉区为研究对象,基于迹线法原理,计算不同运行里程的磨耗车轮与辙叉区钢轨特征截面的接触点分布。采用UM建立车辆-道岔耦合动力学模型,结合非椭圆多点接触Kik-Piotrowski的轮轨接触算法,计算不同摩擦因数下磨耗车轮通过辙叉区的轮轨动力学变化特性及轮轨磨耗特性。研究结果表明：随着车轮磨耗加剧,岔区轮轨匹配趋向不良,接触点跳跃更为复杂、剧烈,跳跃宽度增大;车轮磨耗初期,轮轨动力学特性有所改善,车轮磨耗对横向力的影响较大;相对于标准新轮,运行里程为20.3万km的磨耗车轮通过辙叉区的轮载过渡位置延后0.134 m;减小轮轨摩擦因数会降低列车通过辙叉区的安全性和平稳性,但有利于减缓轮轨磨耗;当车轮运行里程达到20.3万km时,摩擦因数由0.55分别降低至0.45,0.35,0.25和0.15,钢轨磨耗指数分别下降6.3%,15.5%,34.0%和49.8%,钢轨润滑有利于减缓辙叉区钢轨磨耗,提高道岔区钢轨的使用寿命。     

钢轨吸振器对地铁钢轨波磨抑制作用的研究

钢轨波磨一般认为是由钢轨自激振动引起。文章通过研究曲线半径R=1 100 m区段的地铁钢轨波磨机理,发现其产生原因是该区段列车牵引力过大,使轮轨之间产生滑动,从而引起轮轨系统的摩擦自激振动,导致钢轨波磨。在此基础上研究设计了一种能减少地铁钢轨波磨的钢轨吸振器,理论研究证实,安装吸振器的钢轨能够有效抑制钢轨波磨的产生和发展速率。     

采用PQ监测转向架以预测钢轨侧面与轮缘磨耗

车轮轮缘部与钢轨的摩擦状态明显对车辆的运行安全性,还有对钢轨侧面及轮缘的磨耗都有较大的影响。文章介绍从车上定性地把握与钢轨侧面磨耗及轮缘磨耗有关的轮缘与钢轨间的润滑状态的方法,运用本方法预测轮缘磨耗与钢轨侧面磨耗,并与实际状态作了比较,验证了本方法的有效性。在考虑钢轨润滑状态的条件下,对钢轨侧面磨耗与轮缘磨耗的维修方法(CBM-状态修)提出了建议。     

高速铁路站区小半径曲线减磨研究

高速铁路站区小半径曲线的钢轨磨耗已成为影响高速动车组运行品质和安全的重要因素。以高铁动车组和高铁站区小半径曲线为研究对象,采用多体动力学软件,建立车-线多体动力学仿真模型,研究车辆通过曲线时产生钢轨侧磨的动力学原因,并调整超高、轨底坡、摩擦因数、型面等参数的设置,从而确定钢轨侧磨的控制性因素,并提出减缓高铁站区小半径曲线钢轨侧磨的建议。     

成果信息

激光强化铁路小半径曲线及道岔钢轨部件技术激光强化铁路小半径曲线及道岔钢轨部件技术是以铁路小半径曲线及道岔区轮轨耦合关系、摩擦磨损机理、钢轨表面处理工艺及材料、设备、工装等方面的理论研究和科学试验为基础,采用金属材料激光表面强化技术,研制开发的适     

道旁轮轨踏面摩擦调控设备研制与应用

介绍轮轨摩擦调控技术原理,轮轨踏面摩擦调控设备现场布设、组成和工作原理.从喷头功能先进、动态响应快、输出模式独特和流量控制精准4个方面阐述轮轨踏面摩擦调控设备特点,分析轮轨踏面摩擦调控设备在大秦铁路和侯月铁路的试验性应用,并与国外设备应用试验对比,提出在不降低机车牵引及制动需要的黏着系数下,可有效抑制钢轨波浪磨耗,改善轮轨接触状态和轮轨表面接触应力,减少冲击,降低脱轨系数,延长钢轨使用寿命等结论.     

车轮与钢轨间夹杂物现场分析法的开发

<正>对于存在于车轮和钢轨的接触面之间,有可能给粘着系数、摩擦、磨耗现象带来影响的物质,利用现场无损分析方法,通过可搬运型复合X线分析装置(XRDF)进行了钢轨表面分析试验。如图1所示,利用固定XRDF用的安装夹具,可以高效分析轨道内钢轨轨顶面和轨距角。在铁道综合技术研究所所内试验线上,利用人工洒盐水的方式使钢轨生锈,并进行了钢轨分析。根据XRDF现场分析,实验显示:钢轨上生的锈随车     

机车粘着性能的改进

介绍一种电磁系统，它对主动轮与钢轨间的摩擦相互作用起辅助作用。在机车上采用这种主动轮与钢轨磁性相互作用系统，可改进机车的牵引特性和制动特性，能大大地降低机车主动轮打滑所造成的损失，减小轮箍与钢轨的磨，提高运行安全性，改善生态环境和劳动条件。这种电磁系系统特别适用于高速运输。     

低阻抗免维护的铝芯钢轨引接线技术

本文从材料、加工工艺等方面分析传统的铁芯钢轨引接线存在的问题,介绍新型低阻抗免维护铝芯钢轨引接线的技术特点,其导电性能优越、质量轻、易于安装、基本免维护.焊接制作采用摩擦焊接的方式实现可靠焊接.     

钢轨波浪形磨损研究

钢轨波浪形磨损（简称钢轨波磨）是车辆与轨道结构激烈振动并产生噪声的主要因素之一，不仅影响旅客乘坐舒适度和装运货物的完好，而且缩短结构部件的使用寿命。结合试验，采用车辆一轨道耦合动力学理论、轮轨三维非赫兹滚动接触理论、材料摩擦磨损理论和塑性理论，研究钢轨波浪形磨损的形成和发展机理。主要研究内容如下。