基于VDI 2230标准的轴装制动盘螺栓设计方法研究

螺栓作为轴装制动盘中关键的传力零件,在制动过程中将盘体上的制动力和制动扭矩传递至盘毂和车轴上,且频繁承受热负荷和冲击载荷的作用,其疲劳性能和防松性能直接影响车辆的行车安全。文章在对螺栓连接基本原理进行分析的基础上,对轴装制动盘的服役工况和载荷进行分析和计算,结合VDI2230标准提出了轴装制动盘螺栓进行正向设计和校核的方法,对制动盘紧固件设计具有重要指导意义。     

跨坐式单轨车辆轴端安装的制动盘设计

根据跨坐式单轨车辆走行部结构和空间尺寸,以及工作和维护需求,设计了可拆卸摩擦环的制动盘结构。制动盘直接压装在减速箱一级减速轴的外端。建立制动盘结构仿真模型,对制动盘温度场及热应力场进行有限元分析,仿真验算在超员载荷条件下的制动过程中制动盘的温度与应力。结果表明,所设计的盘毂轴端安装可拆卸制动盘热容量满足跨坐式单轨车辆制动要求。     

高速列车轮装制动盘的创新生产方法

文章介绍了一种高速列车轮装制动盘铸件的创新生产方法。该方法是将2个轮装制动盘沿散热筋连接筋相对连接,组合成为一个类似轴装制动盘的新结构,然后采用与轴装制动盘相类似的生产方法生产,最终将相连的2个轮装制动盘沿连接筋分离,成为2个独立的轮装制动盘产品。采用该方法生产轮装制动盘,既消除了常规生产方法难以避免的气孔、砂孔、变形等缺陷,大幅提升了铸件成品率,同时2个铸件组合生产,也大幅提升了产品的生产效率。     

基于PolyMax模态参数识别法的轴装式制动盘模态试验

针对结构复杂的轴装式制动盘模态参数无法采用有限元法快速准确识别的问题,基于PolyMax模态参数识别原理,搭建制动盘模态试验系统;采用锤击法进行轴装式制动盘的模态试验,运用PolyMax法对采集的频响函数数据进行模态参数识别,提取制动盘前10阶模态、阻尼和振型参数,分析制动盘的模态特性和传感器附加质量对制动盘模态频率的影响。结果表明:传感器附加质量对制动盘结构模态频率无影响;制动盘振动模态形式主要有周向模态、径向模态和混合模态3种类型,在频率1 627 Hz附近存在频率几乎一致的重根模态,模态复杂性比较低,近似为实模态振型,满足循环对称结构的典型模态振型特征;PolyMax模态参数识别法能快速准确地识别轴装式制动盘的模态参数,可为制动盘动力学特性分析和结构优化设计提供基础。     

SAB Wabco公司开发出新型制动盘

由SAB Wabco公司开发的新型轴装制动盘目前正在德国铁路试运用。这种制动盘有2个主要特点：更易于组装和能大大减少动力损耗的更好的通风设计。该制动盘可用铸铁或铸钢制成。     

试验中的新型制动盘

由SAB Wabco公司开发的新型轴装式制动盘,目前在德国铁路公司进行试验。该制动盘具有2大主要特征:易于安装和更好的通风设计,从而可以显著降低能量损失。该制动盘可用铸铁和铸钢生产。这种新型制动盘具有一个比现有装置更易组装     

新型制动盘问世

一种新型轴装制动盘由SABWabco研制成功，近期将由德国铁路公司（DB）装车试验。该制动盘具有优化设计，便于通风，减少能量消耗，易于组装的特性，可由铸铁或铸钢两种材料制成。     

一种轴装制动盘连接结构的设计

基于制动盘的工作原理及结构特点,开发了一种针对轴装制动盘的连接结构。根据某动车组车辆技术要求,对螺栓工作载荷进行了计算,并对螺栓连接进行了设计及校核。通过振动冲击试验及1∶1制动台架试验验证了连接结构的可靠性。提出的设计思路及试验方法可为制动盘及其他车辆制动部件的设计开发及试验验证提供有效的指导和依据。     

接触网综合作业车轴装制动盘过盈量的分析研究

接触网综合作业车的车轴与制动盘采用过盈配合连接,过盈量的设计是否合理决定了制动盘压装的成功率和车辆制动的可靠性和稳定性。通过理论计算和有限元仿真分析两种途径,对车轴与制动盘过盈量、压装力进行校核,并通过压装试验验证了设计方法的可行性。     

改进制动盘安装作业

文章对轴装式盘形制动装置的安装拆卸作业的改进方法和成效作了介绍。通过研讨、试制和多次改进,工作小组成功制作了制动盘安装工装,提高了制动盘安装作业的安全性和作业效率。     

一种轮装制动盘螺栓自动装配系统的设计与应用

随着电动拧紧工具在铁路行业的应用和普及,对标准动车组轮装制动盘的螺栓全自动拧紧提出了更高的要求,针对装配过程的工艺要求,通过PLC和伺服控制实现了12颗螺栓的自动装配,能够降低现场操作工人的劳动强度,提升制动盘组装线的智能化和柔性化。同时将拧紧数据进行采集、分析、存储和上传,对产品的质量安全和后期的数据查询追溯起到帮助作用。     

动车组轮装制动盘螺栓安装工艺及其影响研究

动车组轮装制动盘螺栓的安装目标是保证安装后螺栓内部存在规定的预紧载荷。传统的安装方法是人工扭矩安装法,即通过人工施加一定的扭矩来间接保证规定预紧载荷的实现,缺点是准确性和一致性由于受影响因素较多,所以很难保证。针对轮装制动盘螺栓的安装提出了机器扭矩转角法代替目前的人工扭矩法。为证明新安装工艺的可行性,通过试验研究和有限元仿真,针对轮装制动盘螺栓的载荷情况、安装效果和运用状态等进行了两种工艺的研究。结果表明:相对人工扭矩法而言,机器扭矩转角法既能极大改进安装的准确性和一致性、提高生产效率,又能保证产品运用状态的稳定、减少潜在故障的发生,可推广并代替传统的人工扭矩法。     

30t大轴重货运机车用轮装制动盘的开发

以30 t大轴重货运机车为平台,进行机车轮装制动盘的结构设计、材料选型、有限元分析验证、工艺设计等工作并完成机车制动盘的样品试制,1:1型式试验显示该机车制动盘能满足30t大轴重货运机车的使用要求。     

影响制动盘压装曲线的因素及压装曲线对最终连接力的影响

从多个角度分析了影响制动盘压装曲线的因素,提出了以压装最终压力判定压装是否合格,而不考虑压装曲线形状的观点.     

客车轮对制动盘压装压力曲线投影长度变短的原因

通过对铁道客车轮对制动盘压装压力曲线投影长度异常情况进行分析,提出了铁道客车轮对制动盘压装质量控制的改进措施。     

基于有限元技术的制动盘压装力计算

CRH5A型动车组制动盘经过多次压装后,盘毂内孔直径尺寸普遍存在超差的情况,导致过盈量很难满足既有检修技术规范的要求,大量盘毂内孔直径尺寸超差的制动盘报废,增加了动车组的检修成本。为了降低动车组的检修成本,通过计算分析及试验验证,确定盘毂孔及车轴盘座的最小过盈量为0.208 mm,压装力计算数值为230~345 kN,满足新造制动盘压装力225~400 kN的要求;通过对8个盘毂孔直径超差且过盈量为0.208 mm的制动盘进行压装试验和反压试验,实际测得的压装力均大于225 kN并与计算值较吻合,且反压过程中制动盘未出现滑动现象,说明制动盘压装合格。试验表明本文推荐的最小过盈量0.208 mm是合理的,可用于修订既有修检修规程。     

高速铁路车辆车轴的疲劳设计方法(续)

3.4疲劳危险部位设计由于受车轴形状和疲劳磨损影响,压装部位(如轮座和制动盘座)的疲劳强度比其他平滑部位要小。为了提高压装部位的疲劳强度,采用了多种形状和材料的车轴进行统计测试。其压装部位的具体形状如图7所示。轮座和制动盘座处的车轴直径比平滑部位的要大,故采用了一     

高速动车组轮盘用紧固螺栓仿真分析

高速动车组轮装制动盘通过多个螺栓与车轮固定,制动过程中,由于制动盘和螺栓产生热变形,导致螺栓承受较大拉应力,存在失效可能。利用有限元软件ABAQUS,建立了与实际相符的高速动车组轮装制动盘、车轮、联接件、螺栓套的有限元模型,螺栓施加相应的预紧力。计算得到300km/h高速动车组制动盘和螺栓联接件的温度场和应力场结果,校核了螺栓强度,为不同时速的动车组轮装制动盘用螺栓提供了模拟计算方法。在1∶1台架试验上,验证了模型温度场计算的准确性。     

动车组制动盘不规则磨耗原因分析及建议

现场调查了动车组制动盘异常磨耗情况,对各种可能引起制动盘异常磨耗的因素进行了分析,分析表明,长期载客量过少以及轮装制动盘的结构形式是造成该次制动盘不规则磨耗的主要原因。提出了切实可行的建议,以避免制动盘不规则磨耗超限。     

高速列车盘形制动器热-结构耦合方法研究

盘形制动器热负荷计算是高速列车制动盘研发设计的关键环节,其计算结果是列车运行参数配置的依据。开发合适的计算方法建立计算精度高、工况适用性广的热-结构耦合计算模型是盘形制动器热负荷计算的关键问题。针对动车组用轴装制动盘制动过程,充分考虑制动闸片和制动盘的几何特性、运动特性和载荷工况,提出位移梯度循环法,基于ABAQUS软件建立盘形制动器摩擦副三维瞬态传热有限元模型,运用位移梯度循环法推导出热流加载式,用以计算制动过程中产生的摩擦热流,解决摩擦作用沿制动盘周向差异造成的耦合结果偏差。运用位移梯度循环法对制动盘进行热-结构耦合分析,并将仿真结果与试验数据、现场调研成果进行对比,通过仿真与试验结果的峰值温度误差率、相关性系数等统计学指标及现场调研观测结果评定该模型的计算精度及工况适用性。研究结果表明：基于位移梯度循环法的热-结构耦合模型可有效模拟制动盘在制动过程中温度变化规律且具有良好的重复性与稳定性,结构场分析出的制动盘热裂纹失效易发位置与该型号制动盘装车运用情况相符。研究成果可有效模拟高速列车在制动时制动盘的热-结构耦合过程,尤其在大轴重下的持续制动或间隔制动工况下,制动时间越长,计算精度...