蠕墨铸铁制动盘灰斑缺陷异常磁痕分析

采用磁粉探伤和渗透检验对制动盘进行探伤检验,分析磁痕显示,对盘体不同部位进行金相分析和对比;分析磁痕成因,蠕化率不均、蠕化剂颗粒大小选择不当和碳当量设计不合理引起盘面组织不均匀,两侧磁导率差异较大,形成异常磁痕。异常磁痕现象属组织不均匀,但盘体近表面球状石墨集聚在一起,数量增多势必降低盘体的热传导性,必须改进和优化工艺,以控制球状石墨的数量。     

蠕墨铸铁轮装制动盘的研制与运用

介绍了机车车辆用蠕墨铸铁轮装制动盘盘体材料,盘体结构设计、试制,盘体材料冷热疲劳试验以及制动盘的1∶1制动动力试验、疲劳试验、装车试验及运用情况。     

整体制动盘热应力有限元仿真分析

利用ABAQUS软件,对三筋板、四筋板和散热柱3类结构的合金铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁材料制成的整体制动盘进行了温度场和热应力场分析。研究制动初速度为220 km.h-1时紧急制动情况下整体制动盘的热力学特性。对数值仿真结果的分析表明:当选用相同的材料时,四筋板制动盘的盘面最高温度比三筋板制动盘和散热柱制动盘的要低,四筋板制动盘结构优于三筋板制动盘;合金铸铁制动盘的最大热应力接近极限强度应力,而球墨铸铁制动盘和蠕墨铸铁制动盘的余量较大;与散热柱制动盘相比,四筋板制动盘的最大Mises应力及其应力梯度稍大,但不明显;当1个车轴安装2个制动盘时,制动过程中盘面的最高温度达到308℃,远大于1个车轴安装3个制动盘时的220℃;最大Mises应力大于280 MPa,超过了合金铸铁制动盘的允许应力(235 MPa)。建议准高速客车每轴安装3个制动盘。     

制动盘用铸铁的耐磨性

研究了用于制动盘的3种不同类型的灰铸铁(强度等级250MPa灰铸铁,高碳灰铸铁,钛合金化灰铸铁)的耐磨性,并将所获得的结果与蠕墨铸铁(CGI)耐磨性进行了比较.磨损试验是在带销子制动盘磨损试验机上完成的.销子由通常用于轻型货车制动块的摩擦材料制造.旋转制动盘(500rpm)承受0.7、2和4MPa的循环压力,并实施强制...     

客车制动盘盘体加工工艺改进

分析了客车制动盘分体盘的盘体加工工艺,针对加工过程出现的问题,对盘体加工工装进行优化、加工工艺进行改进,提高了分体盘盘体连接爪分布不均的加工成品率。     

高速动车组用铸钢制动盘试验分析

对研制的250km/h动车组用铸钢制动盘进行了盘体材料的金相组织试验、力学性能试验和热物理性能试验,还进行了制动盘1∶1制动动力试验、疲劳试验和60万km载客运用考核。     

淬透性对铸钢制动盘耐热冲击性的影响

时速高达300km的高速铁道车辆采用的是机械性能优异的Ni—Cr—Mo系铸钢或锻铜制动盘。为进一步提速，改善盘体的耐热冲击性被列为了重要技术课题。本文介绍采用传统材料及改进型材料制作了实物大小的制动盘并实施了制动试验，通过研究材料组分与耐热冲击性、摩擦面附近组织变化的关系，阐述了材料组分的改进所取得的效果。     

铸钢制动盘体的研制与应用

高速重载铁路机车的大制动力对制动盘提出了更高要求，文章着重介绍了时速160 km内燃机车用铸钢材质制动盘体的结构设计，并在ABAQUS软件中建立了有限元仿真模型，对盘体进行了热负荷模拟校核，结果满足要求。研究探讨了材料化学成分对盘体性能的影响，分析了实践生产制造和检验过程中遇到的问题和控制方法，通过了盘体材料的性能检验和1∶1制动动力试验及疲劳试验，经过运用考核，运用情况良好。     

蠕墨铸铁制动盘内部缺陷的超声波检测

对铁道客车制动盘进行盘面铸造缺陷面积划分，选择超声波进行内部缺陷检测，并通过射线验证了超声波检测缺陷面积划分的准确性和可靠性。     

轮装制动盘螺栓预紧力计算及强度校核

制动盘螺栓作为连接制动盘与车轮的关键部件,其在制动过程中,承受盘体受热膨胀带来的轴向拉伸载荷,并且还承受到来自制动盘的热量,其强度直接决定了制动盘能否安全使用。文章通过建立制动盘整体模型,进行螺栓在有预紧载荷情况时的紧急制动工况模拟计算,根据螺栓预紧载荷对螺栓受力的影响,提出了螺栓预紧载荷的建议值,并对螺栓强度进行校核,从而保证螺栓满足使用要求。     

蠕墨铸铁制动盘台架试验研究

在1:1台架试验机上对新研制的与半金属材料闸片摩擦配副的蠕墨铸铁制动盘的摩擦因数、温度特性等进行了系统研究。台架试验结果表明，新研制的制动盘具有良好的制动性能。     

蠕虫状石墨低合金铸铁制动盘试验研究

介绍了蠕虫状石墨低合金铸铁轮装制动盘的盘体材料以及盘体样机1∶1制动动力试验、1∶1制动动力疲劳试验、装车试验的情况,结果表明满足城轨列车制动需求。     

铸钢制动盘产生白色层组织的分析

铁道车辆用铸钢制动盘的摩擦表面在高载荷制动中产生了称为白色层的变质组织，即热影响组织。以往，对制动盘摩擦面上生成的白色层组织的研究实例较少，尤其是生成这类组织的机理以及白色层组织对盘体性能影响等的研究更少。文章以低碳铸钢制动盘材料为研究对象，介绍基于滑动摩擦产生热负荷的简易方法，尝试解读盘体材料生成白色层组织的原因并对其组织的性质进行了研究。     

接触面积和接触方式对制动盘温度场的影响

摩擦块的接触面积和接触方式影响制动盘温度分布及峰值温度,温度场又是决定制动盘服役寿命的重要因素。利用ADINA有限元软件,针对设计的两种接触方式的三角形摩擦块与制动盘组成的摩擦副,数值模拟制动压力0.7MPa、制动速度200km/h工况下,接触面积对制动盘温度场的影响。结果表明,随接触面积的减小,峰值温度时刻与制动结束时的盘面温度小幅度升高。接触方式的不同,会导致盘面温度分布和峰值温度的差别。中间接触方式的接触弧长度长,盘面高温区集中在中部,温度高,径向温度梯度大。两侧接触方式位于两侧的摩擦区生热,利于向盘中部无摩擦区的热传导,使盘面温度均匀程度提高。     

基于粉体堆焊技术的制动盘开发

文章介绍了在盘体表面实施等离子弧堆焊以缓和制动盘热影响的方法,以及通过台架试验等对试制的实物大小制动盘样件的各项性能的评估。结果显示,所开发的制动盘具有缓和热影响、保护盘体母材,以及在高速区域维持稳定制动性能的功效。今后还有待解决的堆焊层耐磨损性方面的课题。     

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。     

机车牵引状态下曲线通过导向特性研究

考虑车轮与钢轨的运动特性及轮周牵引力,推导出机车在牵引状态下通过曲线时的轮轨蠕滑率计算公式,并对曲线通过时的轮轨横向动态相互作用特性进行仿真计算与分析;同时研究牵引力大小对转向架导向性能的影响,对比分析了机车牵引与惰行状态下的导向性能。理论仿真分析结果表明:牵引力可以改变轮轨纵向蠕滑力的大小和方向,与惰行工况相比,牵引状态下的轮对导向力矩有所减小,轮对的自导向能力减弱,不利于曲线通过;提高牵引力,总轮轨蠕滑率将很快达到饱和状态,牵引力越大,轮轨纵向蠕滑力越大,两侧纵向蠕滑力差值越小,机车轮对自导向能力越差,轮对冲角增大,而轮轨横向蠕滑力越小;当牵引力增加到一定程度时,总轮轨蠕滑率超过极限状态,曲线通过时两侧轮径差太小而出现打滑和空转的现象。     

牵引力对机车轮轨关系的影响分析

为分析机车牵引力对轮轨关系的影响,在SIMPACK多体动力学软件中分别建立了基于60钢轨和60N钢轨的"机车-轨道"耦合动力学模型,设定了水平轨道和坡道通过曲线的2种工况,分析机车牵引力与轮轨蠕滑关系、最大法向接触应力和RCF损伤系数的关联度。计算结果表明:增加牵引力使轮轨纵向蠕滑率和纵向蠕滑力迅速增加,横向蠕滑力降低,机车在60N钢轨上运行时变化尤为明显;钢轨内侧纵向蠕滑力受牵引力作用方向改变,引起钢轨内侧裂纹方向改变;相比60钢轨,60N钢轨抵抗磨耗的能力较强,但容易产生滚动接触疲劳。     

铁路客车制动盘的运用现状及展望

对我国现有铁路客车制动盘的结构、材料及运用现状进行介绍,并针对不同制动工况下的蠕墨铸铁材料制动盘的适用性进行了分析,指出目前客车制动盘的热容量无法满足更高制动工况的使用要求。进而从现有材料提升、转向架及摩擦副配置以及制动盘材料更新等角度提出了发展我国铁路客车制动盘的建议。     

制动盘装车运用中受热引起的组织变化

掌握制动盘装车运用中热影响产生的组织变化及其机理,对于防止制动盘表面微细裂纹,提高制动盘耐热性能等是至关重要的。文章介绍了制动盘在装车运用之后的断面金属组织及硬度测定结果,阐述了运用中制动盘受热对金属组织变化产生的各种影响。