为新干线高速化而采用的提高粘着利用的技术

新干线列车速度越来越高。但在下雨时车轮和钢轨间可能的粘着系数就会降低。对于３００ｋｍ／ｈ以上的营业运行速度来说，为了有效地利用列车的粘着力和提高自身的粘着系数，技术上就必须有所突破。本文就最近的一些研究成果，介绍在现车上对粘着系数进行测试的实例以及有效利用粘着系数和增加粘着力的方法。     

为什么高速客车要安装防滑器、防滑器有哪几种类型

列车制动时，闸瓦或者制动盘产生的制动力，是使通过轮轨问作用力使列车减速的。然而，如果制动力过大或轮轨粘着系数降低，车轮就会抱死滑行。滑行不仅会造成列车制动阻力减少，制动距离增加，还会擦伤车轮，影响列车安全平稳运行。列车提速后，特别是旅客列车速度提高后，为了尽量缩短制动距离，必须要充分地利用粘着力，车轮纵向滑行的几率也相应增加。为了防止车轮滑行，需要在提速客车上安装防滑器。     

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。     

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。     

磁浮铁路的由来与展望

磁浮铁路的由来 磁浮铁路的产生源于人们对轮轨粘着式铁路局限性的认识。传统的轮轨粘着式铁路,是利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进的。它的粘着系数随列车速度的增加而减小,走行阻力而随列车速度的增加而增加,当车速增至粘着系数曲线和走行阻力曲线的交点时,就达到了极限。为了解决这一难题,在本世纪60年代初,一些国家开始着手研究非粘着式超高速铁路。磁浮铁路就是非粘着式铁路的一种。     

列车制动的几种方式

制动就是对运动着的物体施加外力,转移物体的动能,使物体降低速度或停止运动。若使行驶中的机车、车辆降低速度或停止,就要采取制动措施。为了实施制动,在每一机车、车辆上都要安装制动装置。制动时制动装置具有两个功能:一是通过制动装置形成制动力,阻止列车运动;二是通过制动装置进行能量转移,将运行列车的动能转变为其他形式的能量。随着列车动能的转移和减少,列车将减速或停车。 制动力形成的方式 制动力形成的方式可分为两类:粘着制动和非粘着制动。 制动力由钢轨通过轮轨滚动接触点作用于车辆的制动方式,叫做粘着制动,也称摩擦制动。粘着制动时,制动力受轮轨间的粘着力的限制。其可能实现     

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。     

未来的新型交通工具--气膜悬浮车

轨道交通事业是一个不断创新发展的过程。在二十世纪六七十年代,轮轨高速、气垫悬浮列车和磁悬浮列车几乎都成了高速铁路研制的热门。自从1964年,日本新干线轮轨高速铁路投入运营后,技术日趋成熟。但由于轮轨运行受摩擦粘着力的限制,在达到时速500公里以上时,提速的空间就十分有限了。     

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。     

我国铁道列车紧急制动距离限值核定原则的探讨

列车紧急制动距离限值涉及列车制动限速、信号机布置、速度监控模式等相关重大技术问题,并受粘着条件、非粘制动介入程度以及制动减速度等条件限制。基于列车动能与列车制动力功(含阻力功)相等的条件,建立了普遍的铁道列车紧急制动距离限值的核定原则及计算模式,分析与选择了回转质量系数、制动粘着系数、粘着系数利用程度、列车单位基本阻力、非粘制动比例系数、安全距离、制动空走时间以及制动减速度等相关参数。描述并阐明:我国制动粘着系数公式(湿轨)可扩展应用于更高速度范围;粘着系数利用程度因制动装备技术水平而异;非粘制动比例系数可达20%～40%;旅客列车的紧急制动平均减速度宜控制在0 08g～0 1g以内,最大不宜超过0 12g,货物列车的紧急制动平均减速度可按旅客列车的60%～70%考虑。推荐的核定原则与计算模式适用于所有轮轨系列车。     

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。     

城轨车辆低粘着条件下紧急制动减速率研究

为保证列车区间行车安全,必须研究不利条件下的紧急制动减速率。阐述了相关标准对车辆在最不利条件下运行的要求,描述了制动力产生的原理及粘着对车辆运行的影响,介绍了国内外轮轨粘着系数研究的成果。通过理论计算、线路试验对低粘着工况下紧急制动减速率的变化进行研究,获得相关试验结果,供车辆运营方制订低粘着条件下车辆运行的安全措施参考。     

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。     

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。     

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。     

未来的制动系统

未来制动系统的开发要点有三个：其一是使制动力接近粘着力极限，为了缩小整个列加的粘着力极限同制动力之差，应相应于各节车在编组中的位置，出符合各节车粘着系数的多条制动特性曲线，而为了最大限度地利用粘着力，还需要制动系统具有高的灵敏度。其二是提高粘着力极限。开发并应用车轮踏面清扫装置、钢轨清扫装置及增粘材料喷射装置，使车轮和钢轨保持适当的粗糙度，以增大粘着系数，从而提高粘着力极限，其三是在列车上加装与粘     

高速列车防滑控制策略研究

防滑控制技术是高速列车制动系统的核心技术,有效及可靠的防滑控制策略既可以避免轮对擦伤、保证车辆设备安全,又可以充分利用轮轨粘着力并保证制动距离。从制动力与轮轨粘着力关系的角度,介绍了高速列车滑行的产生机理,结合UIC 541-05标准,提出中国最新型高速动车组的滑行检测方法、防滑控制方法、安全导向控制、车轮不旋转冗余检测、增粘控制方法等控制策略,并通过线路试验验证了防滑系统的有效性和可靠性。     

喷撒颗粒的增粘机理研究

本文建立了向轮轨接触间喷撒颗粒时的摩擦模型，并将此摩擦模型应用于修正的轮轨粘着理论中，对喷撒颗粒的增粘机理进行了理论研究。从理论计算结果可以看出，向轮轨接触间喷撒颗粒的增粘效果是非常明显的，且增粘效果和轮轨的表面状态、颗粒的质量和进入轮轨接触面间的颗粒数量有关。     

高粘着高减速制动控制系统的开发

正戌其他运输方式竞争的许多铁路公司，正面对日益增长的提高列车速度的要求。在这种形势下，开发了一种高粘着，高减速制动系统和新的制动控制方式，在雪，雨等任何恶劣条件下，均能保证列车在１４０ｋｍ／ｈ速度下的制动距离小于６００ｍ，装备了这种制动系统的列车，在除新干线外的窄轨线路上，能够实现最高性能水平和规定的旅行速度。本文介绍了这种先进制动系统的主要特点及其新的控制方式。