既有线铁道车辆用车轴轮座上裂纹扩展性评估

为了评估大多数在既有线车辆上使用的正火处理的车轴轮座上裂纹的扩展性,在车轴的轮座上加工了各种深度不等的人工伤痕,并在公称应力为80MPa条件下实施了疲劳试验,各种人工伤痕出现了深度0．5～3mm的裂纹扩展,而以摩擦疲劳裂纹为主裂纹的齿轮侧轮座上出现了断裂。     

从材料强度看车辆与车轮

文章分别回顾了车轴材质研究及轮对技术研发的简史。介绍了日本新干线车轴采用高频淬火技术的起源及应用改善情况。新干线车轴自采用高频淬火工艺以来，基本上杜绝了因疲劳造成的断轴事故。还简要描述了轮对轮毂内端凸悬压装以及镗削空心车轴、波状辐板车轮等用以提高车轴、车轮安全性的实用技术。     

高速铁路车辆车轴的疲劳设计方法

从19世纪早期铁路运营开始,车轴的疲劳设计就是工程设计人员在材料的疲劳研究方面的一个难点。为了保证高速铁路系统的安全,一些杰出的研究人员进行了大量的投资和试验,并且在材料、制造、热处理和设计方法等方面取得了很大进步。比较欧洲和日本在高速铁路车辆车轴疲劳设计上的原理,认为在新干线车辆和TGV,ICE之间存在一些区别。疲劳强度的危险部位主要是容易受到磨损和疲劳损伤的压装配合部位,如轮座、齿轮座和制动盘座等部位。在欧洲,车轴压装部位采用大直径使危险部位平滑;在日本采用高频硬化的方法提高压装部位的疲劳强度,同时在车轴的压装部位附近设置了应力释放槽。多年来,新干线的车轴经过磁粉探伤没有发现疲劳磨损裂纹,这表明高速铁路车轴的安全性多年的改进是成功的。     

车轴微振磨损的对策

介绍了为减轻新干线电动车车轴轮座微振磨损所采取的措施：一是压装车轮时使内轮毂端呈悬臂状安装；二是将车轴轮座端的圆角半径由１００ｍｍ缩小６０ｍｍ；三是对车轴表面进行感应淬火。要取上述措施后，因微振磨损引起的裂纹发生率大幅度下降。还介绍了在不改变车轮压装状态条件下进行精确探伤的新方法。以及用于镗孔车轴的超声波探伤法和表面ＳＨ波探伤法的原理和装置。     

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。     

PW—200型转向架高速轻型轮对的研制

介绍了PW－200型转向架高速轻型轮对的车轮、车轴、制动盘的结构特点和高速轻型轴承的选型，及装有轻型轮对的车辆在滚动、振动试验台和正线试验的试验结果。表明，该轮对能适应200km/h以上速度运行，达到了设计任务书的要求。     

高速铁路车辆车轴的疲劳设计方法(续)

3.4疲劳危险部位设计由于受车轴形状和疲劳磨损影响,压装部位(如轮座和制动盘座)的疲劳强度比其他平滑部位要小。为了提高压装部位的疲劳强度,采用了多种形状和材料的车轴进行统计测试。其压装部位的具体形状如图7所示。轮座和制动盘座处的车轴直径比平滑部位的要大,故采用了一     

轨道车辆车轴强度及疲劳裂纹扩展寿命分析

以GCY300II型轨道车12 t轴重车轴为研究对象,采用机车车轴的强度标准,利用有限元计算方法计算车轴不同轴重下的6种不同工况的静强度和疲劳强度,在获得对应工况的应力分布及数值的基础上,进行车轴的静强度和疲劳强度分析,并确定车轴薄弱部位,然后假定车轴最薄弱部位出现疲劳裂纹,将不同轴重、不同工况下计算得到的应力数值作为车轴裂纹处的载荷应力谱,再结合疲劳断裂分析理论计算分析车轴疲劳裂纹扩展寿命。计算结果表明:车轴薄弱部位为车轴变截面处,其中最薄弱部位为车轮内侧轮座处上边缘。     

铁路货车车轴轮座早期裂纹的诊断和预防

统计分析了现场发现的铁路货车车轴轮座早期裂纹,归纳了车轴轮座早期裂纹特性,提出了相应的预防措施。旨在通过铁路货车车轴轮座裂纹的早期预防、诊断,达到车轴防裂、防冷切的目的,为铁路运输安全提供优质的设备保障。     

动车组轮对车轴轮座、车轮轮毂孔粗糙度的分析及建议

通过对动车组轮对组装时车轴轮座、车轮轮毂孔粗糙度的检测及统计分析,根据轮对压装原理,给出了车轴轮座、车轮轮毂孔粗糙度设计参数。     

轮座发生咬伤的原因与表面处理方法的研究

铁道车辆的车轮和车轴(即轮轴)在运行中,不能因为车轮上受到的横向作用力等而发生相对位移,而应该必须起到传递驱动力与制动力的作用。基于这样的原因,在轮轴上车轴的轮座外径与车轮轮毂孔内径之间设置了一定的过盈量,从而实现过盈配合,使其具有夹紧力。因此,在将车轮压装到车     

机车车辆车轴的安全性评价

为了对新干线动车车轴进行安全性评价，通过采用断裂力学的疲劳裂纹扩展特性计算以及实物疲劳试验，确定了车轴上两个关键部位－齿轮侧轮座和中央平行部，其裂纹停止扩展极限深度分别为３ｍｍ和２ｍｍ。为了确保运行中的车轴能够在上述极限范围内安全运转，日本新干线制定了严格的定期探伤检查规范，规定在每运转３万ｋｍ、４５ｋｍ和９０万ｋｍ要进行超声波探伤或磁粉探伤，从而确保了新干线动车车轴的运转安全性。     

轮轴过盈配合面损伤分析及对策

轮轴过盈配合面的微动损伤常常导致车轴产生裂纹甚至断裂,为了避免以往用高压退轮的方法带来的2次损伤,采用原位剖切的方法,将车轴与轮毂配合分离来观察分析轮座表面损伤的基体特征。结合对配合面的显微观测和力学分析对损伤进行分析,结果表明:在复杂的载荷作用下,RD2型车轮与车轴轮座接触边缘发生复合微动,配合面的2个接触边缘存在一个宽度约20 mm环状磨损区域,并伴有微裂纹的形成,破坏特征完全符合微动疲劳磨损机制。评述和比较了现有的车轴抗微动损伤的措施,并提出了自己的建议,对深入研究车轴损伤机制及预防措施提供理论基础。     

DF4型机车轮对车轴“压痕波”现象分析

DF₄型机车长毂轮心热装后在车轴长轮座上形成了"压痕波","压痕波"在交变应力的作用下易形成疲劳裂纹源。文中介绍了"压痕波"现象的形成原因及控制措施,以避免车轴长轮座裂纹的发生,确保机车走行部安全。     

影响车轴轮座发生咬伤的因素及表面处理方法的研究

介绍了压装车轮时引起车轴轮座咬伤的因素,阐述了有效抑制轮座咬伤的表面处理方法。     

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     

厂修货车轮对组装智能选配工艺设计

介绍了厂修货车轮对检修过程中车轮、车轴选配的特点。利用厂修轮对数控、智能化装备平台和信息化技术,提出了厂修轮对组装智能选配工艺方案。叙述了智能选配条件设定、工艺流程和系统工作原理。从试用情况看,实现了新旧车轴与新旧车轮的快速最佳匹配,充分利用了旧轮、旧轴资源,且车轮占用场地小,减轻了操作者的劳动强度。     

高速动车组车轮车轴疲劳试验方法标准分析

在调研国际铁路联盟、欧盟、北美铁道协会和我国铁路轮对试验相关标准或技术条件的基础上,对比分析欧洲标准和我国铁路技术条件中有关高速动车组车轮和车轴的疲劳试验方法,分析动车车轮和车轴、拖车车轮和车轴的受力状态和标准合理性。针对欧洲标准和我国铁路技术条件存在的问题,提出对高速动车组轮对高频疲劳试验应开展工作的建议。     

改善新干线车辆车轴常规检测

用实尺寸车轴进行断裂力学计算、疲劳试验，对目前超声波探伤的精度进行测定，以提高新干线车辆车轴常规检测的效率而又不降低其安全性。作为许可的裂纹，提议对车辆最重要的部位，齿轮侧轮座内端3mm深的裂纹，对可能在运动中损伤的车轴中间无配合部位2mm深的裂纹进行检测，发现只要运用应力和残余应力保持现有水平，就有可能省去新干线车辆的转向架磁粉检测。     

250km/h动车组国产化材料轮对的研制

介绍250 km/h动车组转向架车轮、车轴、制动盘及轮对的结构特点,分析所采用材料与国外常用材料的化学成分、力学性能、疲劳性能、机械性能、冲击试验性能等方面的不同,并进行正线试验。正线试验结果表明,自主化研制的轮对完全能够满足250 km/h速度的要求。