铁路车轮、轮箍踏面剥离的类型及形成机理

由车轮和轮箍生产厂按产品供货技术条件交货的铁路车轮和轮箍，在使用中通常会发现或发生各种不同类型的失效，主要反映在磨耗、疲劳裂纹、剥离、掉块、崩块、崩箍等。从目前国内车轮、轮箍运用情况来看，踏面剥离现象占了失效的绝大多数，从国外的运用现状来看也是如此。车轮=轮箍踏面剥离是一个比较复杂的失效种类，导致其剥离的因素很多，无论是车轮、轮箍材质本身，还是运用工况的变化或机车车辆的结构设计等方面缺陷，均有可能导致剥离现象的产生，因此，正确判别剥离失效的特性，找出产生剥离的主要原因，对指导现场进行正确的预防，保证机车车辆的安全行驶具有重要意义。本文运用失效分析手段，根据各种典型剥离现象的宏观和微观形貌特征，总结出车轮、轮箍踏面剥离的四种类型（接触疲劳剥离、局部接触疲劳剥离、制动剥离、局部擦伤剥离），其中对制动剥离提出了它的两种产生方式（制动热裂纹和马氏体碎裂），本文对每种剥离类型均配有实物宏观和微观金相照片加以说明，指出了各自的宏观形貌表现特征，并对其各自的形成原因进行 了机理上的分析和探讨。需要说明的是，在实际运用过程中，很可能在同一个车轮或轮箍上同时出现文中所提的两种或两种以上的剥离类型，这时就需要根据经验和各种失效形态的表现程度及相关数据，进行进一步的分析和判定。     

车轮踏面剥离试验研究

剥离是车轮踏面失效的主要类型。车轮剥离一般分为2种类型,一类是由滚动接触疲劳应力作用引起的剥离;另一类是由热作用和机械作用引起的剥离,主要有制动剥离和擦伤剥离。2种类型的车轮剥离实际上都与轮轨表面摩擦力直接相关。本文主要通过模拟试验研究轮轨摩擦力对车轮剥离的影响。     

地铁列车车轮踏面环状剥离的分析

通过对上海地铁交流电动列车踏面剥离现象的分析,指出交流列车制动系统中动车、拖车制动力分配不合理是导致车轮环状剥离的根本原因,提出了解决措施及建议。     

机车磨耗型踏面与踏面剥离

机车轮对踏面剥离，产生的因素很多，如轮箍材质、高速重载、制动过热、踏面类型等。介绍了20世纪80年代以来，柳州铁路局已应用过的JM、JM2、JM3型机车磨耗型踏面产生踏面剥离问题，并分别进行了原因分析，认为JM3型机车磨耗型踏面适合柳州铁路局线路特点和运行速度。     

铁路货车车轮踏面伤损检测中剥离与擦伤定位方法

针对铁路货车车轮踏面伤损检测问题,设计铁路货车车轮踏面伤损动态检测系统,提出剥离和擦伤的定位方法.首先对车轮踏面图像进行平滑去噪;然后对图像进行基于平稳小波和Canny融合算法的边缘检测,并根据标准车轮的宽度确定踏面区域;最后,根据剥离和擦伤的不同特征,对剥离踏面区域图像进行基于分块思想和种子填充算法的剥离粗定位后,再进行基于Canny算法和跟踪法的剥离精定位,并给出基于踏面边缘线搜索的擦伤定位方法.实验结果表明:在铁路货车运行速度为0.5 km/h～10 km/h时,踏面剥离的定位准确率达到96.7%,定位精度达到3 mm;擦伤定位准确率达到97.8%;可满足现场动态检测的要求.     

试运车车轮箍踏面损伤原因分析

从实践角度分析了试逆机车轮箍踏面产生麻坑损伤的原因，并提出切实可行的改进措施，解决了轮箍同损伤问题。     

25K型客车车轮踏面热龟裂剥离原因及对策

近几年,青岛客运段在对25K型客车进行检查、检修时,发现车轮踏面剥离数量较多,造成临修换轮(更换轮对)的频次很高.据客车轴承组统计,从2000年1月至2000年12月,青岛-北京的T25/26次特快旅客列车(编组35辆),因车轮踏面剥离而进行临修换轮就有14次,共计换轮14条,占25K型客车临修换轮总数的100%,引起了段技术部门和轮轴工作人员的高度重视.     

机车整体车轮踏面剥离原因分析与研究

车轮踏面剥离是一个比较复杂的失效种类,导致其剥离的因素很多。通过对SS3B、DF8B型机车在不同运营条件下的车轮剥离现象进行调查与分析,发现机车在运用中轨道状况的差异、气候环境的不同对车轮踏面剥离的发生有较大的影响,制动是导致机车整体车轮产生踏面剥离的根本原因,用沙的不规范加剧了车轮踏面剥离的发生,针对以上原因提出了解决措施及建议。     

米轨内燃机车车轮踏面剥离现象研究

DF21型机车是专门为昆明铁路局米轨铁路制造的C0-C0轴式内燃机车，为了适应该线路的复杂曲线，采用了自导向径向转向架，目前共有12台机车投入运用。第1批2台机车于2003年4月投入运用，至2004年8月2台机车运用约15万km之后，都相继出现中间轮对踏面严重剥离的现象，通过采取相应整改措施，目前所有12台机车运用里程均已超过25万km，中间轮对踏面仍保持良好状态未再发生剥离，现对这一现象的机理和整改措施进行详细分析。     

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。     

货车车轮踏面擦伤问题的分析

从空车位制动缸压力高、空重车位误调、错装高摩擦因数合成闸瓦及空重车自动调整装置故障等方面对货车车轮踏面擦伤的原因进行了分析,提出了防范措施和建议。     

铁道车辆车轮和制动技术的发展趋势

介绍了欧洲对铁道车辆车轮和制动性能所进行的改进,探讨了美国货车ECP制动技术在欧洲运用的可能性。     

踏面制动单元试验台简介

阐述了踏面制动单元试验台的组成、功能和系统设计原理.     

BFCF型踏面制动单元原理分析

以大秦线上运行的HXD2电力机车的基础制动单元——BFC F型踏面制动单元为例,对其结构组成、性能参数进行了介绍,重点阐述和分析了BFC F型踏面制动单元的常用制动和停放制动工作原理,对HXD2制动系统提出改进建议。     

铁路车轮外形曲线数字测量仪的研究

通过对采用二连杆串联机构的便携式车轮外形数字测量仪的研究,发现该测量仪的2个零位角度安装误差将分别导致测量结果的方位和形状误差。为此,笔者提出了一种借助2种姿态测量同一段曲线,使2个结果重合,以辨识2个活动杆夹角零位误差的标定方法,试验结果证明了其有效性。以二连杆机构外形测量仪研究为基础,笔者进一步提出了基于平面五连杆并联机构的测量仪新方案,并建立了测量模型;对角度分辨率导致的测量误差的对比仿真表明,新方案有较高的精度,同时讨论了用偏置角度和增加采样率提高测量准确度的方法。     

列车紧急制动及其对车轮损伤的探讨

通过对城轨列车紧急制动触发原因的分析,提出避免不正常的紧急制动情况发生、减少对轮对的损伤的相关防措施。     

粘弹性阻尼对列车车轮滚动噪声的影响

介绍了车轮滚动噪声的理论预测方法,并给出了两种有效降低列车车轮滚动噪声的阻尼措施:①在轮缘和轮辐间加粘弹性层阻尼的弹性轮;②在轮辐上施加固化层的阻尼措施。采用有限元模型计算车轮的模态形状和模态质量。同时对一系列弹性层刚度不同的弹性车轮进行了分析。研究表明车轮的辐射声能量受弹性层刚度的影响较大。在标准920mm车轮和860mm车轮加固化层阻尼措施会降低车轮的滚动噪声。     

踏面制动单元弹簧停车制动器作用原理简介

对我国及德国生产的踏面制动单元弹簧停车制动器的作用原理进行了介绍。