添加FeSi75合金对C/C-SiC高速动车组摩擦制动材料性能的影响

通过化学气相渗透(CVI)法结合反应熔体浸渗(RMI)法制备了三维针刺C/C-SiC-FeSi_2复合材料,系统研究了C/C-SiC-FeSi_2对比C/C-SiC复合材料在干燥和潮湿2种制动工况下的摩擦性能。结果表明:在干燥工况下,C/C-SiC-FeSi_2对比C/C-SiC复合材料在不同制动初速度下摩擦系数更接近于既有高速动车组钢质摩擦副,摩擦系数相对稳定且具有较低磨损率;在潮湿工况下,C/C-SiC-FeSi_2摩擦性能未出现衰减,且比C/C-SiC摩擦系数更稳定。     

高速列车粉末冶金制动闸片的研制

针对我国高速列车对制动闸片材料的性能要求,采用粉末冶金加压烧结工艺制备了高速列车用制动闸片。通过对材料的组合和工艺参数的试验研究,制备了6种体系的铜基摩擦材料,对其进行力学性能及1:1摩擦制动性能试验,从中获得一种铜基粉末冶金摩擦材料。研究表明:该种制动闸片的材料具有较高的抗压强度、高而稳定的摩擦因数、低的磨损和良好的制动性能,能满足300 km/h高速列车的制动要求。     

粉末冶金制动摩擦材料的耐磨性能分析

研究了不同摩擦组元、不同孔隙度铁基粉末冶金材料的磨损性能，用扫描电镜及能谱仪等分析手段对摩擦表面进行了微观分析，并探讨了铁基粉末冶金制动摩擦材料的磨损机理。     

基于复特征值法的闸瓦参数对制动尖叫噪声影响的分析

利用ABAQUS建立了踏面基础制动装置的有限元模型,运用有限元法预测制动尖叫噪声的发生趋势。通过改变摩擦系数、闸瓦摩擦体和瓦背的杨氏模量来分析其对制动尖叫噪声发生趋势的影响。研究表明:摩擦系数对制动尖叫噪声有重要影响,可通过降低摩擦体与踏面间的摩擦系数来减少制动尖叫噪声;为抑制制动尖叫噪声产生,在不影响制动性能的前提下,闸瓦摩擦体可选用杨氏模量较大的材料,闸瓦瓦背可选用杨氏模量较小的材料。     

一种微孔型高摩合成闸瓦的应用研究

如何降低制动温度、降低制动噪声已经成为制动摩擦行业发展的主要方向。具有微孔型结构的新型复合磨擦材料,可以有效地降低制动温度、减小制动噪声,且对对偶材料保护良好。文章介绍了这种新型材料的研制、试验和应用情况。     

铝基复合材料对铜基粉末冶金材料的摩擦磨损特性

通过铝基复合材料对铜基粉末冶金材料之间的摩擦试验,讨论了两种材料之间的摩擦磨损特性,说明 两种材料的摩擦因数和摩擦稳定性符合高速列车对制动材料的要求。最后分析了铝基复合材料表面的磨损情 况,说明了它的磨损是剥落、粘着和磨粒磨损共同作用的结果。     

制动初速对铜基粉末冶金制动闸片摩擦性能的影响

用MM-1000摩擦磨损试验机测试了不同制动初速对铜基粉末冶金制动闸片摩擦性能,探讨了不同制动初速对制动闸片摩擦性能的影响规律与机理.测试数据表明,在不同制动初速条件下,闸片具有高而稳定的摩擦因数和良好的制动性能.     

高速动车组用弹性结构制动闸片的研制

通过对制动闸片配方设计和结构优化,研制出新型弹性结构制动闸片,并测试了其物理力学性能和摩擦磨损性能。试验结果表明:该制动闸片平均摩擦因数高,力学性能良好,安全可靠性较高,使用寿命长,可满足300km/h动车组的摩擦磨损制动性能要求。     

机车用制动摩擦副性能匹配性试验研究

通过研究高速电力机车用制动摩擦副产品特性,并从产品物理力学性能要求、设计参数、摩擦磨损性能等方面进行制动匹配性研究,提出制动摩擦副性能设计原则,借助检测设备对制动摩擦副的物理力学性能、摩擦磨损性能和匹配性进行试验研究,结果表明:国产制动盘与进口制动盘硬度相当,对应闸片的密度和硬度基本一致,摩擦副的密度和硬度匹配基本一致,在不同工况下国产制动摩擦副的平均摩擦系数均高于相同试验条件下的进口制动摩擦副,而对应的制动盘最高温度基本相当。     

高速轮轨列车制动盘热应力有限元研究

盘式摩擦制动器在高速轮轨列车上有着广泛的应用。但该制动器在制动过程中因制动盘温度的急剧上升,将使制动性能降低,甚至有可能导致制动盘失效,因此制动盘温度和应力分布对制动盘的寿命及制动性能有着重大影响。本文采用有限元方法对高速轮轨列车制动盘的瞬态温度场和热应力进行了分析研究。根据制动盘制动原理和传热原理,确定了温度场和热应力有限元分析中的载荷、边界条件、加载过程和模拟工况,通过对蠕铁、25Cr2Mo1V和35CrMo 3种制动盘材料在相同结构、相同制动过程条件下的热应力分析,对不同材料制动盘热应力的影响进行了考查和热特性的分析对比,为制动盘的设计和优化提供了依据。     

颗粒增强铝基复合材料的过渡期行为

铁路提速要求制动材料具有更好的性能以适应日趋严格的使用工况，颗粒增强铝基复合材料具备的优良性能使其成为新一代制动材料的研究热点。针对温度对于过渡期时间的影响，采用自行研制的盘一块式高速摩擦试验机，在滑动速度为30m／s、法向载荷为0．35MPa的条件下，观察了摩擦稳定期内温度(卸载时间)对碳化硅颗粒增强6061铝合金与碳基材料摩擦过渡期行为的影响。试验结果表明摩擦稳定期内卸载时间对过渡期时间存在直接的影响，二者之间存在指数函数关系。     

高速列车用浮动式制动闸片的研制

利用粉末冶金方法制备了高速列车用铜基闸片材料,通过优化既有制动闸片结构,研制出浮动式结构制动闸片,并测试了其物理力学性能和摩擦磨损性能,研究结果表明:该浮动式制动闸片结构可靠,摩擦性能稳定,磨耗量小,可满足350 km/h及以上高速列车的制动要求。     

高速列车铝基复合材料制动盘及其闸片的研制

采用移动坩埚式喷射共沉积技术及其装置以及大型环件楔形压制致密化技术成功地制备了高速列车用Al-20%Si/SiCp复合材料制动盘,通过自行研制的MM-1000摩擦磨损试验机,探索出了与之配副的摩擦材料配方,采用共混改性及二次压制技术制备出了制动盘用半金属树脂基复合材料闸片。制动盘及其闸片进行了1:1台架实验,试验模拟轴重21t、制动最高时速200km。实验结果表明:摩擦系数基本上在0.35￣0.38之间;闸片磨耗量为0.18 g/MJ;制动曲线平稳;制动过程无火花、烟尘、气味等。表明在紧急制动(干态)、常用制动(干态)、常用制动(加水)、坡道和静摩擦等方面均达到了很好的效果,基本上达到了装车试运用的要求。     

380km/h高速列车轮装制动盘研制

综合分析研究了380km/h高速列车制动盘的结构、材料化学成分及力学性能,得到满足制动盘技术要求的低合金铸钢材料及循环对称散热筋结构。热应力计算结果表明紧急制动过程中最大热应力为448MPa,小于材料的屈服极限。首次针对高速列车制动盘提出并实施了1 000次11制动动力台b架疲劳试验,疲劳试验表明制动盘摩擦面没有出现热斑、热裂纹等不良状况。初速度为420km/h紧急制动工况下热成像测试显示制动盘表面温度分布比较均匀,制动盘摩擦面最高温度为608℃,满足380km/h高速列车基础制动技术条件要求。     

一种有效降低闸片制动温度和制动噪声的新途径

通过对摩擦制动温度及制动噪声的理论研究,调整摩擦材料配方和工艺,成功研制了一种新型微孔性复合闸片,这种闸片具有微孔型结构,且微孔为通孔,可以有效解决散热问题,从而降低制动温度,制动盘无热斑、龟裂和剥落等损伤现象,同时降低制动噪声,磨耗优于进口闸片,减少了对空气中粉尘的排放,更有利于环保。     

重型轨道车车轮异常磨耗原因分析及应对措施

针对重型轨道车车轮异常磨耗,从车轮材质、制动温升、车辆编组方式和制动力分配不匀等4个方面进行分析,确定长大坡道连续制动引起闸瓦和车轮踏面长期接触摩擦并导致车轮温度升高是车轮异常磨耗的主要原因,制动力不均匀和制动时间过长也会对车轮磨耗产生一定的影响。提出车辆通过长大坡道时控制速度及采取间歇制动形式下坡,以降低制动频率和制动时间,控制闸瓦和车轮踏面长时间摩擦产生的温升,以及合理匹配平板车和轨道车的制动效率、调整闸瓦与车轮踏面间隙、采取粉末冶金闸瓦等措施。     

高摩擦系数合成闸瓦热负荷研究

采用热一结构顺序耦合对货车高摩擦系数合成闸瓦在紧急制动工况和长大坡道调速制动工况下进行热应力仿真分析,并从材料的微观角度分析闸瓦摩擦表面的摩擦情况。结果表明：紧急制动时闸瓦的瞬态最高温度和最大应力满足要求;而调速制动时,最高温度和最大应力分别达到651．1℃、62．4MPa,应力超出闸瓦的极限值。仿真结果较为真实地反映了整个制动过程中闸瓦的瞬态温度和应力变化情况,且闸瓦一次制动满足要求。     

机车车辆有关配件制造的新材料、新技术、新工艺(一)

1碳/碳(C/C)复合材料活塞碳/碳(C/C)复合材料(碳纤维增强碳基复合材料)是一种先进的战略材料,不仅广泛应用于航空航天和军工领域,在铸造以及其他交通装备制造中,也在逐步扩大应用。该材料具有很好的理化性能与力学性能。如:热膨胀系数低(1~5×10-6/℃),约为铝合金的1/10;导热率高(150~180W/m.K);密度小(约为1.8g/cm3),是陶瓷的1/2~1/3;摩擦性能好(摩擦因数为0.2~0.3),且具有自润滑作用;热冲击性能好;高温性能优异(3D C/C复合材料在1700℃及惰性环境下的抗弯性能为571.9MPa)。在温度高于3000℃时,C/C复合材料具有比铝合金更高的强度。…     

城市轨道交通车辆车轮踏面缺陷产生的机理和预防措施

分析了城市轨道交通车辆车轮踏面产生裂纹和剥离等缺陷的机理,提出了预防车轮踏面缺陷的措施.例如:利用高性能的防滑器防止车轮滑动;对磨损车轮及时进行旋磨或打磨处理;降低车轮机械制动摩擦范围,提高电制动的范围;开发新材料,提高车轮抗剥离能力等.     

考虑热力耦合效应的磨损剥层机理研究与计算分析

现有的摩擦磨损机理与计算理论较少涉及滑动摩擦过程中的温度效应,提出了考虑摩擦温度应力与机械应力耦合情况下的一种摩擦磨损新机理与计算模型。具体地,首先依据摩擦界面原子受迫振动温升模型与计算理论得到滑动摩擦的界面摩擦热,应用热传导理论计算了摩擦金属体的温度分布;然后对单纯摩擦温度应力下金属基体的裂纹开展条件与分布规律进行了分析,提出了考虑热应力和界面循环剪切应力耦合作用的材料磨损剥层新机理,建立了该机理下的磨损物理模型,在合理假设的基础上推导了摩擦磨损计算公式;最后对一些典型的磨损现象进行了探讨。