合成闸瓦对车轮热影响的研究

高摩合成闸瓦不仅是重载列车配套制动技术之一,也是提速及快运货车配套制动技术之一.使用合成闸瓦与采用铸铁闸瓦时相比,车轮在制动过程中要吸收更多的热量,因而更易受到热损伤.铁道科学研究院与日本铁道综合技术研究所合作,在快运货车运用条件下合成闸瓦对车轮的热影响进行了研究与评估.     

基于热—机耦合的大轴重车轮踏面制动热负荷仿真分析

重载列车车轮踏面制动是一个复杂的动态接触热—机耦合问题。文章利用有限元分析软件ABAQUS建立了重载车轮踏面制动的瞬态热—机耦合有限元模型,对单闸瓦踏面制动过程进行了紧急制动工况的数值仿真,并利用重载货车车轮制动热负荷试验结果对模型进行验证。利用该模型分析了不同工况下重载车轮紧急制动过程中的热负荷及热应力情况,为研究大轴重车轮踏面制动热负荷极限和热损伤问题提供了理论技术支持。     

重载货车车轮热负荷问题的探讨

讨论了重载货车制动热负荷对车轮的影响,简要回顾在这方面已经取得的研究成果,并提供了计算机仿真分析的几个典型热制动工况下的应力和温度场结果,包括坡道制动工况和停车制动工况。对手制动作用于运行车轮的工况进行了分析,检验了不同闸瓦作用位置对温度场的影响,并介绍了与热负荷相关的车轮更换问题。     

WTX-Ⅱ型闸瓦托铣床的研制

1 前言 铁路货车的制动是将制动缸的制动力通过杠杆的放大作用传递给制动梁两端的闸瓦托,再通过闸瓦作用于车轮踏面来实现的.闸瓦托是闸瓦的支撑件,车辆的频繁制动使闸瓦托与闸瓦接触的弧面极易磨损.     

我国铁路货车制动系统发展与运用现状

从空气制动装置中的制动机、空重车调整装置、闸瓦间隙自动调整器等几个方面阐述了我国货车制动系统的发展情况及运用现状。随着近几年国民经济发展及其对铁路运输的需求，中国铁路货车快速、重载已成必然发展趋势。介绍了快速和重载分别带来的制动问题及其在我国相应的发展模式。并在此基础上展望了我国铁路快速和重载货车制动技术的发展前景。     

繁忙干线上重载快运列车的制动系统分析

在分析重载快运列车制动问题(紧急制动距离、粘着利用率、轴制动功率和列车的纵向冲动)的基础上，提出了在繁忙干线上5000t级重载列车提速至120km／h对制动系统的要求，指出配套使用空重车无级自动调整装置和120K型货车空气控制阀能够适应繁忙干线上开行重载快运列车的需要，并建议推广“10”制动缸配HGM-A型高摩合成闸瓦”的装车模式。     

高速机车车辆用复合型铸铁闸瓦的开发

为了进一步提高已投入应用的合金铸铁闸瓦的制动性能以适应高速机车车辆的需要，提出了向车轮－闸瓦摩擦界面供给硬质ＳｉＣ陶瓷粒子以提高制动时的摩擦系数和缩短高速制动时的制动距离的方案。研究了三种陶瓷粒子供给方式：向车轮－闸瓦间喷射陶瓷粒子；在车轮踏面上压紧陶瓷粒子块；在铸铁间瓦铸造时埋铸圆柱状陶瓷粒子块。对上述三种方案进行了试验台制动性能试验，结果表明，在制动初速度为１２５ｋｍ／ｈ时，与单独使用合金铸铁     

我国货车制动系统存在的问题及展望(待续)

概述了我国货车制动装置的现状。根据货物列车提速和重载化的发展要求，阐述了现有货车制动装置存在的问题。从制动能力、轮轨粘着利用、制动热负荷和列车纵向力等不同方面，通过定量计算和理论分析指出货车制动装置的发展方向。     

40t轴重货车制动热负荷分析

增加轴重是重载运输提高运能的重要途径之一,然而轴重的增加对制动系统提出了更加严格的要求。采用数值方法,对40t轴重货车紧急制动和长大下坡道制动的车轮热负荷情况进行了模拟,对其温度场和热应力场进行了分析,基于制动热负荷对轴重40t货车车轮的强度进行了预测。结果表明紧急制动和长大下坡道制动最高温度均出现在车轮踏面处,其幅值分别为233℃和231℃;最大热应力分别出现在踏面和辐板外侧靠近轮毂处,其幅值分别为348MPa和252MPa。不同温度下的von Mises应力计算结果表明最大应力值均未超出材料的屈服极限。     

铸铁合成闸瓦

踏面制动是铁道车辆上使用的机械制动方式之一,将闸瓦推压到车轮踏面上,由于踏而与闸瓦间的摩擦而获得制动力.目前使用的闸瓦材质大体上分为3种：合成闸瓦、烧结闸瓦和铸铁闸瓦.其中最早被应用的铸铁闸瓦具有以下优点：对车轮的不利影响小,对车轮踏面的磨耗小及不使车轮踏面产生热裂纹等,即使在雨雪天,也可获得车辆稳定运行必要的轮轨间的粘着力.但另一方面,与其他两种闸瓦相比,铸铁闸瓦的磨耗量大,为提供车辆制动力用的摩擦力小.     

通用货车提速采用高磨擦系数合成闸瓦研究

目前全国通用货车数量约有54万辆以上，这些车辆一直使用铸铁闸瓦，已远远不能适应货车提速、重载的发展。在通用货车上改造制动系统推广高摩擦系数合成闸瓦，必须以最少的改造费，才能使高摩擦系数合成闸瓦得以顺利推广。该课题组经过长期大量研究，采用变比阀技术(即在制动缸管中加入一套变更空气压力的比例阀)，成功地解决了这一难题，并将这一技术和KZW-4G空重车自动调整装置结合在一起。由于高摩擦系数合成闸瓦的特性，可以使货车运行速度提高到90km*h－1～100km*h－1时，制动距离为800m或1100m；重车制动缸压力为260kPa或360kPa时，空车制动缸压力仍是相同的115kPa，从而降低车辆日常维护费用及劳动强度。如果在通用货车上全部使用高摩擦系数合成闸瓦，仅仅闸瓦消耗一项，可节约费用约3亿元人民币，而利用这些费用则可实现通用货车制动系统的改造，具有非常显著的经济效益及社会效益。     

高速车辆用复合铸铁闸瓦的开发

为进一步改善合金铸铁闸瓦的制动性能，对陶瓷硬质粒子进行了研究，以使闸瓦具有高性能并适用于高速列车。在车轮与闸瓦间添加ＳｉＣ（碳化硅）粒子，或提高制高制动性能约２０％。添加陶瓷粒子的方式有：喷射ＳｉＣ粒子；使ＳｉＣ粒子块与车轮踏面摩擦；在闸瓦内嵌入ＳｉＣ粒子块。所在这些方式均能有效地提高铸铁闸瓦的制动性能。     

重载货车制动系统的研究

介绍北美重载货车制动系统及我国既有货车制动系统概况,主要分析对重载货车的制动距离、重载货车制动系统应解决的关键问题,并探讨重载货车制动系统研究方向。     

大秦铁路货车车轮磨耗问题的调查与研究

通过对重载货运专线——大秦铁路运行的货车车轮磨耗数据的统计、分析和对铁路货车运用中出现的闸瓦磨耗等问题的分析,将影响铁路重载运输货车车轮磨耗的主要因素归结为:货车轴重、货物周转量、闸瓦质量、车轮硬度及同一轮对两车轮的轮径差。采用车辆动力学仿真方法,研究车轮轮缘磨耗与踏面磨耗间的关系。结论表明,推广应用新型C级钢车轮以提高车轮踏面及轮辋硬度、控制同一轮对两车轮的轮径差、研制新型高摩合成闸瓦等措施是降低车轮踏面磨耗并使车轮踏面磨耗均匀化的有效途径;铁路货车采用状态修的维修管理办法是控制和降低轮缘磨耗发生的有效手段。     

论静态闸瓦压力试验中制动率的限定值

铁路货车制动设计中的制动率计算存在一定的误差,难以真实反映货车的实际制动能力。从而提出静态闸瓦压力检测的要求,以便准确反映货车的制动能力,同时检测货车制造质量。     

重载货车踏面制动时车轮温度场与应力场研究

通过对重载货车不同制动工况下的制动过程进行分析研究,建立了重载货车车轮的三维有限元模型,对车轮在不同轴重、不同制动初速度、不同制动减速度时的三维瞬态温度场及应力场进行了仿真分析,并从车轮材料所能承受的屈服极限方面研究了车轮温度场及应力场分布,分析了制动过程中车轮温度场及应力场分布规律,得出了能够满足重载货车行车安全要求的制动初速度、制动减速度条件,为重载货车的运行提供一定的依据。     

地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因初探

运营速度80 km/h常规城轨车辆的基础制动方式基本采用踏面制动+合成闸瓦,文章针对城轨车辆合成闸瓦对车轮踏面磨耗的影响、制动力分配方式对踏面磨耗的影响、闸瓦与车轮的匹配及热负荷计算等进行了分析研究,探讨了造成地铁车辆踏面异常磨耗的原因。     

制动装置定置试验

本文介绍铁路车辆机械制动装置的定置试验设备和试验方法及试验结果。重点介绍踏面制动和盘式制动装置的摩擦系数和温度的测定,以及制动距离、制动减速度、闸瓦磨耗量的测定和计算;还介绍了低温制动试验和车轮踏面热龟裂再现试验等特殊制动试验的原理和方法。     

铁路车辆闸瓦材料的摩擦与损耗的研究

前言研究的目的是为了提高闸瓦和轮箍的使用寿命和应用价值,提高制动安全及减少更换消耗部分,从而节约费用。一、闸瓦材料对制动机构造的影响闸瓦的制动作用愈强,制动力愈大。闸瓦作用于车轮上发生摩擦力(图1)的极限值是车轮与钢轨间的粘着力。当制动力超过粘着力,轮对将被抱闸。容许的制动减速与应用闸瓦材料及闸瓦构造类型有关。制动力为闸瓦压力和摩擦系数的乘积。车轮     

减少车轮损伤的弹性结构型合成闸瓦

日本铁道综合技术研究所、上田制动装置有限公司等单位联合开发了弹性结构型合成闸瓦，该种闸瓦既能确保钢轨湿润条件下的制动性能，也可减轻因热负荷导致对车轮的损伤，有效抑制车轮凹陷磨耗。文章介绍了基于开发的闸瓦进行的台架试验、现车的制动性能试验、长期耐久运行试验的结果。