HXD_1型机车车轮踏面剥离问题研究

通过车轮检验及在线试验,根据轮轨蠕滑理论,研究了HXD1型机车车轮空转滑行对车轮踏面剥离的影响,结果表明HXD1型机车车轮的空转滑行会引起轮轨间较大的摩擦温升,从而加剧车轮踏面剥离,并从机车牵引特性、黏着控制、防滑性能及增黏沙砾特性等角度,分析了抑制车轮空转滑行、减小车轮踏面剥离的可行性措施。     

高速动车组踏面清扫控制系统设计

高速动车组普遍配置踏面清扫装置，用于改善车轮踏面状态。施加踏面清扫力时对踏面上的异物进行清除，对踏面微小机械损伤进行修复，提升轮轨黏着系数，降低列车冲击、振动，抑制车轮转动噪声。文章从踏面清扫装置的功能需求出发，系统介绍了踏面清扫装置的组成和工作原理，重点阐述了踏面清扫信号设计、控制逻辑、手动测试、远程切除、故障诊断和信息显示等一整套控制系统解决方案。控制逻辑基于列车速度、制动指令、滑行、空转、线路条件和时间等参数设计，可根据工程实际需求进行参数优化；手动测试和远程切除功能大大简化了踏面清扫日常功能测试和故障应急处置工作；故障诊断功能可实时监测系统状态并进行故障诊断，实现故障信息、状态信息可视化显示，并将信息推送至健康预测管理系统(PHM)地面终端。该方案提升了踏面清扫功能的有效性和可靠性，提高了控制系统的智能化水平，便于踏面清扫装置实现健康预测管理和状态修。     

城轨车辆用踏面清扫瓦的研制

采用盘形制动系统的城市轨道交通车辆由于线路涂油、环境潮湿等原因容易导致轮轨黏着系数降低,从而增加车轮踏面擦伤的风险,现介绍新研制的城轨车辆用踏面清扫瓦,并成功应用于重庆地铁6号线车辆。实际线路测试证明踏面清扫瓦效果良好,实施踏面清扫后,轮轨黏着条件明显改善,有效降低了车轮踏面发生擦伤的风险。     

撒砂装置在低地板车辆上的应用

低地板车辆紧急制动时减速度要求达到2.8 m/s2,即使考虑到不依靠轮轨黏着的磁轨制动,车辆对轮轨间的黏着要求也很高,正常轮轨条件下很难保证车辆不发生滑行.低地板车辆在坡道60％.的线路上运行,牵引时同样存在空转风险.车辆设计时必须配置撤砂装置,通过对轨道喷砂增加轮轨间的黏着,以减少车辆运行时的空转和滑行.     

TPS-1型轮轨瓷沙喷射装置在集通铁路(集团)公司配属机车上的应用

通过对TPS-1型轮轨瓷沙喷射装置在机车上的应用,对现行把干燥的天然沙以简单的方式撒在轮轨之间,用以解决因黏着系数变小而产生的车轮空转、滑行的方法进行利弊分析,提出对新型轮轨瓷沙喷射装置推广使用具有的现实意义。     

滑动引起的车轮踏面粗糙度与粘着力的动态

铁道车辆的制动很大程度上受制于轮轨间的粘着力，随着既有线速度的提高 ，以缩短制动距 离为目的，有必要最大限度地利用轮轨间的粘着力，以改进滑行控制方式。为寻求最佳滑行 控制条件，把模拟轨道的轨道轮和车轮间的滑动速度，以及滑行(空转)时间作为参数，实施 了实验台试验。试验得出，要增加作为粘着力指标的切向力系数，有效条件为滑动速度20 k m/h～30 km/h，滑行持续时间2.0 s～3.0 s。滑行试验还确认了车轮踏面粗糙度的变化， 生成量大约在0.2 μm以下。今后，对试验前的车轮踏面粗糙度，大约要从0.4 μm大小的 状态进行试验，对粗糙度的变化进行再确认，并积累圆柱接触数据。 　　　　　　　　　刘　鑫　译自《RRR》2000， №5，31 　　　　　　　　　刘凤刚　校     

弹性车轮踏面裂纹产生机理研究及解决措施探讨

有轨电车运行条件复杂、恶劣,运用过程中偶尔出现车轮踏面裂纹问题,给行车安全带来隐患。文章通过分析弹性车轮踏面裂纹形貌、显微组织、力学性能、化学成分等内容,探讨了踏面裂纹产生机理,提出造成踏面裂纹的直接因素为车轮在运用过程中出现滑行,轮轨接触表面产生高温,易导致车轮踏面表层出现脆硬的马氏体白层,并伴有微裂纹,在轮轨力反复作用下,微裂纹扩展形成宏观疲劳裂纹。针对此原因,梳理了车辆控制逻辑并分析了车载监控数据,确定了车辆运行中频繁使用紧急制动且撒砂系统动作延时设置不合理是导致车轮滑行的根本原因,制定了撒砂系统动作不延时、车辆运用过程中非必要不采取紧急制动进行减速或停车等措施。经运用验证,上述措施可有效解决此类车轮踏面裂纹的产生。     

车轮和钢轨间的铁锈对黏着系数的影响

铁道车辆的车轮空转、滑行、爬脱轨和钢轨波状磨耗等摩擦现象很大程度上均受到轮轨间锈蚀或表面氧化物的影响，因此需要研究铁锈和轮轨摩擦系数或黏着系数的关系。法国研究人员试制了若干覆盖有铁锈的试片，应用双筒滚动-滑行摩擦力试验机对滚动滑行状态下的切向力系数进行测定，并应用喇曼分光法对试验前后的表面状态进行定性分析。试验前后表面附着物的分析结果表明有，氢氧化铁时的黏着系数比有氧化铁时高，有氯化铁时黏着系数最低。     

高速条件下动车组电制动防滑装置存在的问题及解决方案

<正>动车组的制动力主要包括电制动和空气制动,二者均为黏着制动。而对于黏着制动来说,在制动力的施加过程中由于轮轨间黏着条件的改变不可避免地存在车轮滑行的问题。随着车辆速度的提高,轮轨间的黏着系数在不断降低,车轮滑行的概率增加。车轮滑行带来的不利影响主要有制动距离延长、轮对擦伤等。为了尽可能减少车轮滑行,动车组上装设了电制动防滑装置和空气制动防滑装置。1故障情况及原因分析2013—2014年,我国高铁线路上发生了多起动车     

城市轨道交通车辆牵引系统黏着控制优化方法及其应用

对列车发生空转或滑行的机理进行了详细分析。基于车辆黏着控制技术的研究应用现状,提出了一种消除空转或滑行与保持空转或滑行相结合的优化黏着控制方法。详细阐述了该控制方法的控制原理及实现方法,并进行了试验验证。试验结果表明:该控制方法结构简单、易于实现,能够充分利用黏着,使转矩波动较小、列车运行平稳,能有效提高乘坐舒适度。     

广州地铁1号线车辆防空转/防滑系统

主要介绍广州地铁1号线车辆用牵引/电制动系统的防空转/防滑系统。阐述了该系统所用蠕滑率控制原理，提出了系统内部各参数的计算方法，对虚拟列车参考速度和加速度的形成与调整以及如何依靠实际可利用粘着系数μs来识别空转/滑行的产生作了详细分析和说明。最后指出，该系统具有良好的动态保护性能，工作相当可靠。     

地铁列车组动车配置对其性能的影响

详细介绍了地铁列车组中动车所占比例不同对列车组牵引性能、常用电制动性能、轮轨间黏着系数和平均旅行速度的影响;67%动车编组和50%动车编组的轮轨间黏着系数利用相当,全动车编组和67%动车编组的最大起动加速度、最大常用电制动减速度、平均旅行速度相当;从平均旅行速度方面来考虑,最高运行速度在100km/h以下时,50%动车编组是一种比较经济合算的编组。     

出口阿根廷地铁车辆的踏面与轮轨关系分析

NEFA706型踏面是阿根廷地铁客户推荐采用的,通过与国内常用的LM型、LMA型和S1002型踏面的踏面外形、轮轨接触关系(54E1型钢轨)、轮轨接触应力和动力学性能(特定参数条件)进行对比分析,得出这4种踏面型式分别与54E1型钢轨匹配时的性能结果,为出口阿根廷地铁车辆车轮踏面的选取提供了理论依据。     

地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因分析

地铁车辆车轮踏面异常磨耗随速度提高使其运营成本逐渐增加。对于运营速度80 km/h的城轨车辆,基础制动方式基本采用踏面制动+合成闸瓦,就城轨车辆主要采用的踏面制动方式、车轮及闸瓦热负荷匹配特性、电空制动力分配比以及黏着利用等内容进行分析,结合基础制动在运用过程中遇到的实际问题及城轨车辆制动的特点展开分析讨论,探讨造成地铁车辆踏面异常磨耗的根源所在,并指出今后的研究方向。     

城市轨道交通车辆打滑对信号系统的影响

城市轨道交通车辆打滑会造成列车紧急制动次数的增多和紧急制动距离的延长,从而造成一定的安全风险。通过对具体案例的分析,阐述了因雨天使轮轨黏着系数下降所造成的车辆打滑对信号系统的影响,并给出了相应的预防控制措施。     

南京地铁列车车轮踏面非正常磨耗初析

研究了南京地铁列车车轮踏面非正常沟状磨耗的成因.对车轮、钢轨的外形、材质和硬度等进行了测试,分析了轮轨接触和制动磨损的影响,提出了沟状磨耗的原因.测试结果分析表明,该地铁车辆拖车轮踏面上的凹槽磨耗主要是由于在制动施加频度过高、轮轨接触又不均匀的内因作用下产生的.     

基于GPS和里程计的列车定位方法

列车测速轮对的空转/滑行和车轮磨损是影响车载里程计(ODO)测速、测距精度的主要原因。针对该问题,通过传感器定位特性分析,在列车里程计基础上引入GPS技术,构建车载组合定位系统。通过GPS和ODO的信息融合,建立空转/滑行和车轮磨损的检测与误差校正计算模型,完成相关检测和误差校正。仿真试验结果表明,所提出的列车定位方法是有效的,可以提高车载定位系统的自主定位能力。     

地铁钢轨与车轮磨耗对客室内噪声的影响

阐述了城市轨道交通噪声产生机理。根据长沙地铁2号线某列车客室内噪声测试情况,对噪声频谱进行分析。分析结果表明,列车噪声主要为轮轨噪声。通过检测发现,噪声主要由轮对周向磨损和钢轨波磨引起。降低钢轨与车轮磨耗甚至消除钢轨波磨是降噪的根本措施。     

地铁车轮磨耗及其对轮轨匹配状态的影响

对国内某地铁线路的车轮磨耗规律进行了现场调查和分析。车轮磨耗集中于轮缘根部和踏面-25~30 mm范围。LM32模板动车车轮踏面磨耗突出区为-8~-4 mm,25万~40万km里程车轮最大磨耗量为2.5~4.0 mm。采用薄轮缘LM30模板镟轮的拖车车轮踏面磨耗集中在-10~10mm范围,19万km以内里程踏面磨耗量为0.2~0.5 mm。利用轮轨接触几何理论和轮轨滚动接触理论,研究不同车轮磨耗状态下的轮轨静态匹配性能,包括接触点对分布和轮轨接触应力,分析车轮表面裂纹的机理。车轮轮缘根部与钢轨轨距角集中接触容易导致接触光带偏向轨距角。轮缘根部及踏面上小曲率半径区与钢轨集中接触是产生车轮踏面接触疲劳的主要原因。     

上海轨道交通8号线车辆车轮踏面设计优化及测试

针对上海轨道交通8号线车轮踏面异常磨耗情况,根据轮轨间的几何接触特性关系,采用了基于轮径差函数的方法,优化设计了新的车轮踏面外形;运用MATLAB/SUM LINK软件来搭建车辆模型,通过仿真模拟,比较了装有新、旧设计踏面的整车性能差异,得出新踏面外形具有明显减磨性能优势的结论。通过实际装车试验,分析了装有新、旧踏面车轮的磨耗情况,从而验证了新踏面外形具有明显减少钢轨和车轮之间的相互磨耗的特性的结论。