轮轨粘着机理的研究

介绍了轮轨间的粘着机理,以及影响粘着系数的主要因素。     

轮轨间粘着机理的再认识

提高轮轨间粘着并实现最佳利用是铁路实现高速化的重要研究课题，本文就轮轨间粘着机理进行了回顾与探讨，并针对粘着系数随运行速度增高而减少的机理提出了３方面的探讨性意见。     

地铁车辆轮轨低粘着问题改善措施探讨

通过对轮轨低粘着问题的主要因素分析,探讨了地铁车辆在低粘着条件下的几种改善措施,重点对撒砂系统进行研究,从撒砂原理、控制方式、试验效果等方面进行阐述,试验表明增设撒砂系统能有效提高轮轨间的粘着系数。     

高速轮轨滚动粘着蠕滑模拟试验台的研制及试验研究

为能在高速条件下有效地利用粘着系数，研制开发了高速轮轨粘着蠕滑模拟试验台，它能模拟轮轨间的高速动态运动方式，进而研究高速下的轮轨关系。对实验台的结构特点和部分试验结果进行了分析和讨论。     

通过喷射陶瓷粒子来增大轮轨间的粘着力

阐述了在降雨等条件下通过采用增粘着材料使减小了的轮轨间的粘着系数迅速地得以恢复的作用机理。介绍了将少量陶瓷粒子高速、高效喷射到轮轨间来提高粘着系数的装置和方法。还通过各种试验证明，采用该方法除了可大幅度增大列车在高速区域的粘着系数外，还具有缩短制动距离等诸多优点。     

水膜对轮轨粘着的影响

深刻理解轮轨的粘着特性对实现铁道高速运行以及更快加速与减速具有重要意义。从弹性流体润滑理论的分析结果，介绍轮轨接触部分存在水膜时使粘着系数下降的机理。     

用陶瓷粒子预防高速运行的滑行

列车在高速运动时，因降雨等原因会降低轮轨间的粘着力，为增加粘着系数，研制了向轮轨间高速喷射陶瓷粒子的技术。经现车试验结果证明，如果向编组的头车喷射陶瓷粒子，即使运行速度达３００ｋｍ／ｈ以上，也会大幅度提高整个编组的粘着系数。     

轮轨粘着-蠕滑特性试验研究

轮轨粘着－蠕滑特性是一个受多种因素影响的变量。采用模拟试验方法，分析机车轴重、轮径、增粘块和轮轨间冲角等参数对轮轨粘着－蠕滑特性的影响。试验结果表明：若轴重增大、轮径减少和轮轨间冲角增大，则车轮粘着系数下降。     

城轨车辆踏面清扫器增粘试验研究

借助JD-1轮轨模拟试验机,研究了踏面清扫器研磨子在干态、水介质、油介质3种工况下对城轨车辆轮轨粘着特性的影响,分析了不同压力下研磨子对轮轨增粘的效果变化,考察了轮轨粘着系数的变化情况,为城轨车辆粘着的改善提供试验依据.试验结果表明,踏面清扫器研磨子能显著改善轮轨的低粘着,保障城轨车辆的安全运行.     

高速轮轨粘着机理试验研究

系统介绍了在滚动振动试验台上所进行的１：１实物模型高速轮粘着机理试验情况，试验包括干净表面、水润滑和油润滑三种轮轨表面状态在不同轴重、不同速度工况下的粘着试验。试验不仅得到了完整的粘着力（粘着系数）与蠕滑率的关系，同时得到了粘着系数与运行速度的关系。最后，通过拟合轮轨接触函数型摩擦系数并进行计算，首次使轮轨接触粘着计算与试验结果一致。     

对流换热系数对轮轨滑动接触特性的影响分析

建立模拟轮轨滑动接触的热弹塑性有限元三维模型,以2种滑动速度为例研究机械荷载作用下对流换热系数对接触区的温度、接触斑的大小以及最大等效应力等轮轨接触特性的影响。研究结果表明:各研究工况下轮轨滑动摩擦热均能使接触区域达到相变温度;轮轨接触区的温度、接触斑的大小以及等效应力在有、无对流换热系数2种情况下差异显著,故对流换热系数在对轮轨滑动状态进行数值分析时不应忽略;对流换热系数的变化对接触特性的影响与滑动速度有关,建议2 m/s及以上速度的研究中对流换热系数可以取为定值,但在1 m/s及以下速度的研究中,对流换热系数的准确选取需进行深入研究。     

轮轨润滑技术新进展

分析了轮轨间主、副摩擦面的工作特点，介绍了新研制的２种轮轨主、副摩擦面上用的润滑调节剂及其润滑系统的结构特点。运用结果表明，既可改善轮轨润滑以减少轮轨磨耗，又可保证轮轨间的粘着系数，经济效果显著。     

电力机车粘着控制及其仿真研究

近年来我国铁路运输实施高速化、重载化,轮轨粘着时常达到阈值状态。列车安全平稳运行需要有效地利用轮轨间的粘着力,为了提高轮轨粘着利用率就需要深入研究机车粘着控制系统。利用MATLAB软件和ADAMS/Rail软件,搭建包含多体动力学系统、牵引传动系统以及控制系统在内的电力机车虚拟样机仿真平台。仿真结果验证了仿真模型的可行性,组合粘着控制方法有效地抑制了机车空转,达到了设计目标。     

CRH2型动车组制动系统防滑控制的优化

高速列车一般采用空气制动联合再生制动方式进行制动调速或停车,空气制动和再生制动均为粘着制动,受轮轨间粘着系数的影响。随着速度的提高,轮轨间的粘着系数呈降低态势,动车组出现滑行的概率增大,因此动车组的防滑控制也越显重要。本文通过对CRH2型动车组运用问题的梳理及原因分析,提出相对应的防滑控制优化方案,能有效地减少防滑系统故障。     

基于细观尺度粗糙轮轨接触蠕滑特性数值分析

为了进一步考虑粗糙表面对轮轨蠕滑的影响,从微凸体的微米尺度跨越到米的尺度,着力于摩擦的物理学本质,建立干摩擦工况下的轮轨蠕滑力的二维动态计算模型。通过微凸体接触与断开来模拟轮轨接触的滚滑运动,讨论不同速度、蠕滑率、轮轨表面粗糙度参数等因素对轮轨黏着系数的影响,对每个因素造成的轮轨牵引系数的变化进行数值分析。在中低速情况下,通过对线路测量数据和实验室JD对滚机数据与模型计算结果的对比,验证了模型的有效性。结果表明随着速度的增大,黏着系数随之下降;适当增加轮轨表面粗糙度能提高轮轨间的黏着系数;同时以非人为划分的方式重现接触斑内牵引系数变化的过程,从黏着区到滑动区的过渡过程。     

基于AMESim和ABAQUS的机车制动系统研究

为提高机车的制动性能,将MK20防抱死系统应用于液压盘式制动器,通过AMESim和ABAQUS对制动系统进行数值模拟研究。采用MATLAB求解出Oldrich Polach模型,得出粘着系数、蠕滑率与机车速度之间的关系;基于轮轨粘着机理建立制动防抱死数学模型,通过AMESim得出机车在常规制动和防抱死制动条件下的轮轨粘着系数和制动距离;运用ABAQUS建立制动器的温度-位移耦合模型,得出制动盘在不同条件下的瞬态温度场。研究结果表明,防抱死系统的应用可明显提升机车轮轨间的粘着系数利用率,降低制动盘的瞬态最高温度,对于提高机车的运载能力有着重要的意义。     

地铁动车粘着系数的计算

为了较好地发挥车辆的牵引、制动性能,需要较合理地选择轮轨间粘着系数取值,从而使车辆处于较有利的粘着利用状况。从地铁列车的运行特点出发,提出电传动地铁动车计算粘着系数的计算要考虑大加、减速度的影响,并提出了具体的计算公式。     

提速客车制动技术（4）

15 制动粘着系数 15.1 影响制动粘着系数的因素及各国制动粘着系数 列车的制动过程实际上就是施加的制动力和外界给车辆的粘着力达到平衡的过程,只要施加在轮对上的制动力不大于粘着力则车辆的轮对不会被抱死,就不会产生滑行.反之,轮对被抱死则会产生滑行.当车辆设计定型后,车辆的各级制动力就不会改变了,也就是说在制动过程中车辆的制动力就不能随着轮轨的制动粘着情况来改变了.而轮轨之间的粘着力则时刻随轮轨接触面的状态、轴重转移等因素而变化.     

轮轨粘着问题的微观模型研究

将微观摩擦学和轮轨滚动接触理论创造性地结合在一起，建立了轮轨粘着的微观研究模型，获得了新的轮轨粘滑特性曲线，对轮轨粘着系数随列车速度的提高而下降的原因作出了理论解释。     

高寒地区高速列车轮轨粘着特性研究及应用

为了探讨高寒地区恶劣条件下轮轨接触状态特性,确保列车运行安全,研究了运营速度400 km/h的高速列车在俄罗斯高寒地区轮轨接触的粘着特性,首先建立了相应的整车动力学模型及轮轨滚动接触模型,然后在此基础上,研究了高寒地区轮轨接触粘着系数的主要影响因素,求解出相关的峰值粘着曲线和粘着曲面,最后在保证轮轨良好粘着状态的前提下,充分利用粘着条件设计了列车制动减速度曲线,并验证了该曲线的正确性、合理性、有效性。