一种既有动车组车轮故障在线检测系统升级方案

轮对是动车组的关键受力部件,轮对质量直接影响动车组运行安全。近期发现在定期在线检测周期范围内,车轮轮辋内部出现超过安全门限的周向辋裂缺陷。既有动车组车轮故障在线检测系统的探伤模块是表面探伤,仅限于踏面及近表面径向缺陷(10 mm以内),对内部缺陷不敏感。为了保障动车组的运行安全,急需对现有动车组车轮故障在线检测系统进行升级,使动车组列车每次回库时能够进行轮辋周向和径向缺陷的深层次检测。介绍一种对既有动车组车轮故障在线检测系统进行升级的方案。     

HXD_(3C)型电力机车车轮轮辋裂纹原因分析及扩展研究

轮辋裂纹故障扩展源头往往存在于车轮踏面表面以下的一定深度,不易通过检测手段被发现。其发生的规律、扩展方向、扩展速度等因素均具有一定的不确定性,使在线服役车轮的运用存在一定程度的不安全性。本文以出现轮辋裂纹扩展或缺陷的HXD_(3C)型大功率电力机车整体辗钢车轮为样本,通过故障车轮检验与滚动疲劳扩展试验相结合的手段开展轮辋裂纹扩展的相关研究,通过金相检验确认车轮轮辋裂纹的真实原因,通过轮辋裂纹扩展研究试验研究车轮缺陷在试验载荷条件下,随机车运用里程增加的发展规律。研究的结果对存在轮辋裂纹缺陷车轮的安全运用提供一定指导。     

超声相控阵技术在车轮轮辋探伤中的应用

随着我国铁路行车速度的不断提高,对机车车辆或动车组零部件的检修精度要求越来越高。将超声相控阵技术引入到车轮检修,介绍超声相控阵技术基本原理、国内外现状及与传统超声检测技术相比的优势。针对车轮轮辋缺陷特点,分析利用超声相控阵技术进行车轮轮辋探伤的方法,并进行初步实验,展望该技术在我国车轮检测领域的应用。     

基于超声波探伤的车轮动态检测系统研究

轮对作为机车车辆关键走行部件其状态备受关注,尤其是高速和重载情况。车轮通常是在停车检修时或从车体上解体后进行超声波或磁粉无损探伤。基于超声波探伤的车轮动态检测系统(以下简称"系统")能够在列车低速运行过程中动态检测车轮轮辋和直线辐板缺陷。系统通过特殊设计的检测线路,使车轮在通过检测区时空出踏面滚动圆区域,由轮辋外侧约30mm区域承载车体质量,依靠布置在承力钢轨和导向护轨间的压电超声波探头组合对车轮实施无损探伤。测试结果表明,系统能够在3～5km/h行车速度下检测轮辋和直线轮辐轴向Φ3mm横孔缺陷。     

机车整体轮轮辋缺陷疲劳行为滚动台架试验研究

为了研究机车车轮轮辋缺陷疲劳扩展规律,选择包含轮辋表面缺陷和内部缺陷的机车车轮,在1∶1高速轮轨关系试验台上进行试验。经5万km滚动接触疲劳试验,所考察的轮辋内、外缺陷均未明显疲劳扩展,由此推测机车轮辋缺陷疲劳扩展速度较为缓慢。根据试验结果,提出制定合理的检修机车车轮超声波探伤缺陷判废标准的建议。     

动车组LU轮辋轮辐探伤设备应用及改进探讨

动车组轮对是关系动车组运行安全的关键部件,车轮的轮辋轮辐缺陷直接关系到动车组运行的安全.在线移动式轮辋轮辐探伤设备(LU)对轮辋内部缺陷和车轮轮辐区域缺陷进行在线综合探伤,为动车组安全运行提供了工装保障.具体介绍了LU设备的应用背景、组成、原理,以及现场应用情况、存在的问题和改进建议.     

列车轮辋超声相控阵成像质量分析

为解决超声相控阵检测列车轮辋易出现的成像质量低和缺陷识别困难等问题,分析相控阵换能器声压特性,获取合适的缺陷检测深度,讨论轮辋界面及耦合情况对成像质量的影响,开展轮辋试块相控阵检测实验。以水平孔和管穿槽缺陷为例,研究不同深度缺陷的回波幅值变化特点及成像质量,并通过与平面试块对比分析,获得轮辋相控阵成像质量的主要影响因素和影响规律,为改进轮辋超声相控阵检测工艺和提高缺陷检测精度提供参考。     

简析高速重载工况对车轮轮辋疲劳裂纹萌生的影响

研究了在重载列车和高速列车车轮实际使用工况下,轮轨接触应力提高后车轮轮辋内部应力增加对轮辋疲劳裂纹萌生的影响。对普通列车、重载列车、高速列车上实际运用过程中发生辋裂的车轮进行失效分析和研究,结果表明:列车轴重增加和运行速度提高,导致车轮轮辋内部萌生裂纹的"临界夹杂物尺寸"减小,使车轮轮辋中原本处于安全尺寸范围的脆性夹杂物越过"临界夹杂物尺寸"成为疲劳裂纹萌生的主要发源点,最终导致车轮轮辋疲劳裂纹的形成。     

车轮轮辋深裂纹故障分析与探讨

货车提速重载对车轮运行安全提出严峻挑战,从轮对检修过程中发现的车轮轮辋掉块故障入手进行分析,找出故障原因,同时指出该类车轮故障缺陷的危害,分析故障形成的原因、演变的3个主要阶段,提出防范措施,并阐述车轮技术的发展方向。     

简析热处理工艺、踏面旋修量对动车组车轮疲劳性能的影响

对轮辋淬火热处理过程中对流换热系数以及相变潜热的处理方法进行研究,结合CRH5250车轮轮辋的实测温度曲线计算了轮辋热处理过程的瞬态温度场、瞬态应力场以及热处理结束后车轮的残余应力场。分析了踏面旋修量对残余应力场的影响,分析了踏面旋修量与车轮疲劳性能之间的关系。分析结果表明残余应力和踏面旋修量对车轮疲劳性能有显著影响,设计阶段预先分析热处理工艺对车轮强度的影响,对于保障车轮运用安全可靠具有重要意义。     

840D车轮辐板孔裂纹成因的强度及疲劳分析

采用大型通用商业分析软件Abaqus及Ansys,计算840D车轮在典型工况下的应力分布。计算分析表明:在坡道制动、机械载荷和停车制动3种典型工况作用下车轮辐板孔外侧处于受压状态,内侧处于受拉状态,而且应力幅值较大,是疲劳薄弱点;坡道制动工况与机械载荷工况的组合作用,是车轮辐板孔边产生高应力的主要因素;在相同制动工况下,车轮辐板孔边应力随着轮辋厚度的减小而增大,随着辐板孔向轮辋偏移量增大而增大;机械载荷工况与坡道制动工况的组合作用是导致各种车轮辐板孔疲劳裂纹萌生的主要原因;机械载荷工况与停车制动工况的组合作用对车轮辐板孔边萌生疲劳裂纹的影响相对较小。     

电磁超声在车轮踏面探伤中的应用研究

介绍了电磁超声的原理及其在车轮踏面探伤中的应用，给出了回波定位的公式及缺陷判断的方法．对检测过程中存在的噪声问题提出了2种可行的解决方案。     

武汉动车段轮辋轮辐探伤及镟轮工艺线新型设计研究

通过对国内动车段、所动车组轮辋轮辐探伤、车轮镟修两处分散作业工艺现状的研究分析,为满足动车组检修量增大的需求,首次提出动车组轮辋轮辐探伤、车轮镟修共线集中修工艺设计。研究成果在武汉动车段I类变更设计中首次实施,为全路动车段(所)检查库扩能改造提供了成功的设计案例。     

机车整体辗钢车轮超声波探伤

分析冶金缺陷和疲劳缺陷使机车整体车轮产生掉块或崩裂的原理,分别介绍新制整体车轮超声波探伤和在役整体车轮超声波探伤的方法及存在的问题,指出新制车轮和在役车轮探伤时应注意的事项。     

SS_(4G)型电力机车车轮轮心裂损的检测

根据SS4G型电力机车铸钢车轮轮心和整体辗钢车轮裂损情况,分析裂损原因,介绍目视检查、磁粉探伤、超声波探伤及脉冲涡流探伤的裂损检测方法。结合实际,提出减少轮心裂损发生的措施和出现裂损时的应对方法。     

机车牵引状态下曲线通过导向特性研究

考虑车轮与钢轨的运动特性及轮周牵引力,推导出机车在牵引状态下通过曲线时的轮轨蠕滑率计算公式,并对曲线通过时的轮轨横向动态相互作用特性进行仿真计算与分析;同时研究牵引力大小对转向架导向性能的影响,对比分析了机车牵引与惰行状态下的导向性能。理论仿真分析结果表明:牵引力可以改变轮轨纵向蠕滑力的大小和方向,与惰行工况相比,牵引状态下的轮对导向力矩有所减小,轮对的自导向能力减弱,不利于曲线通过;提高牵引力,总轮轨蠕滑率将很快达到饱和状态,牵引力越大,轮轨纵向蠕滑力越大,两侧纵向蠕滑力差值越小,机车轮对自导向能力越差,轮对冲角增大,而轮轨横向蠕滑力越小;当牵引力增加到一定程度时,总轮轨蠕滑率超过极限状态,曲线通过时两侧轮径差太小而出现打滑和空转的现象。     

跨坐式单轨车辆走行轮轮辋优化设计

跨坐式单轨车辆的转向架结构与其他轨道交通车辆不同,其转向架走行机理差异是关键。为此,从单轨列车轮辋与轮芯的摩擦连接行为、摩擦特性研究入手,将走行轮轮辋圆锥斜面椎角由28°优化为27°。通过静扭试验,验证了优化后的27°轮辋传动性能优于28°轮辋。运用Hyperwoks有限元软件计算分析,结果表明优化过后的轮辋刚度与强度均满足设计要求。     

铁道车辆轮对轮位差的测量

通过对货车转向架结构及零部件装配关系和轮位差传统的测量方法的分析,提出了轮位差的测量应以轴肩为基准;介绍了一种新型铁道车辆轮对轮位差测量尺。     

动车运用所轮对踏面诊断棚信号解决方案探讨

主要分析和探讨了动车运用所轮对故障动态检测设备对信号系统的影响;介绍了动车运用所轮对踏面诊断棚信号系统解决方案。     

基于改进Canny算法的列车车轮踏面损伤边缘提取

针对高速列车车轮踏面擦伤、剥离的人工巡检方法效率较低且容易出现漏检等问题,设计一种高速列车车轮踏面损伤的动态检测系统,提出一种擦伤、剥离的特征提取方法。该方法在现有Canny算法的基础上加入45°方向和135°方向梯度模板来计算梯度幅值,用线性插值法对梯度幅值进行非极大值抑制,再使用优化后的迭代阈值算法求得高阈值和低阈值。试验结果表明,该算法可以有效地抑制噪声和干扰,最大限度地保留高速列车车轮踏面的真实边缘,为列车车轮踏面损伤自动巡检提供技术支持。