货车车轮踏面磨耗参数化描述方法及其应用

通过对货车车轮磨耗量进行统计和分析,提出了车轮磨耗量的多项式曲线拟合方法,并以LM型磨耗形踏面外形为基准,得出了车轮磨耗后的轮缘踏面外形。该参数可作为仿真分析车轮磨耗后货车动力学性能的基础输入参数。     

铁路货车车轮磨耗演变及其运行性能分析

在现场测量的货车车轮轮缘踏面廓形的基础上,利用数据分析的方法探讨了货车车轮踏面廓形及廓形参数的基本演变情况,并通过动力学仿真计算和线路运行试验,分析了车轮磨耗对货车运行性能的影响。     

铁路货车摆动式转向架服役性能演变规律研究

分析了铁路货车摆动式转向架主要零部件的磨耗发展和性能演变的规律,探讨了零部件磨耗和性能变化对车辆动力学性能的影响,并对完善检修内容提出了建议。     

一系悬挂对重载货车运行影响研究

传统三大件转向架没有一系悬挂,货车运行中,短波轨道不平顺作用下轮轨中低频响应对于货车的影响较为明显。部分重载货车采用橡胶垫作为一系悬挂,降低运行时轮轨相互作用对于货车动力学性能的影响。本文以一种澳大利亚铁路重载货物运输中大量采用的30t轴重三大件转向架货车作为研究对象,参考澳大利亚铁路行业安全标准,采用多体动力学仿真分析方法,建立货车完整动力学模型,比较分析四种一系悬挂下,货车在不同线路、不同速度、不同轮轨接触条件下的磨耗指数、脱轨系数与P2力,据此分析橡胶垫垂向刚度对于货车动力学性能的影响。研究结果表明:一系橡胶垫可以有效降低干燥轮轨接触状态下货车车轮的磨耗指数与P2力,但会造成轮轨润滑状态下货车车轮的磨耗指数与P2力的增大,一系橡胶垫对于货车脱轨系数影响并不明显。     

转K7型转向架承载鞍结构优化及动力学性能研究

转K7型转向架是我国至今唯一投入商业运用的货车副构架式径向转向架。为进一步提高转向架的运行性能,对转K7型转向架与U形副构架铸造一体式的承载鞍系统进行了优化。分离U形副构架和承载鞍功能,设置独立的承载鞍和承载鞍弹性垫。现采用理论分析、动力学仿真计算和线路试验验证的方法对优化承载鞍系统转向架的动力学性能进行了系统研究。仿真结果表明当承载鞍弹性垫刚度在30MN/m以上时,对转向架动力学性能基本无影响,仅起定位板或磨耗板的功能;动力学试验表明承载鞍系统优化后车辆整体动力学性能得到改善。     

大秦铁路货车车轮磨耗问题的调查与研究

通过对重载货运专线——大秦铁路运行的货车车轮磨耗数据的统计、分析和对铁路货车运用中出现的闸瓦磨耗等问题的分析,将影响铁路重载运输货车车轮磨耗的主要因素归结为:货车轴重、货物周转量、闸瓦质量、车轮硬度及同一轮对两车轮的轮径差。采用车辆动力学仿真方法,研究车轮轮缘磨耗与踏面磨耗间的关系。结论表明,推广应用新型C级钢车轮以提高车轮踏面及轮辋硬度、控制同一轮对两车轮的轮径差、研制新型高摩合成闸瓦等措施是降低车轮踏面磨耗并使车轮踏面磨耗均匀化的有效途径;铁路货车采用状态修的维修管理办法是控制和降低轮缘磨耗发生的有效手段。     

40t轴重下曲线半径与轮轨磨耗及疲劳损伤的关系

轮轨磨耗及滚动接触疲劳损伤是影响大轴重列车运行安全的重要因素,本文基于多体动力学软件UM建立了40 t轴重重载货车动力学模型,从轮轨磨耗、疲劳损伤2个角度,研究曲线半径对40 t轴重货车通过曲线时动力性能的影响,给出最小曲线半径的建议取值。研究结果表明:货车在曲线上运行时,轮轨磨耗和疲劳损伤均在小半径曲线上更严重;与400 m曲线半径相比,曲线半径800 m时轮轨磨耗降低68%,轮轨间出现轮缘接触的频次得到有效控制;曲线半径1 200 m时轮轨磨耗和疲劳损伤分别降低80%,58%,滚动圆外侧10~30 mm内基本不再出现疲劳损伤。建议最小曲线半径一般情况下取1 200 m,困难情况下取800 m。     

120 km/h货车提速综合试验动力学性能分析

我国提速综合试验既是对列车在提速条件下对线桥设备(包括钢轨、轨枕、道岔、路基、路桥过渡段和桥涵等)的动力作用的试验,又是对车辆动力学性能进行的一个充分的验证性能试验。文章通过对比分析近年来我国提速综合试验的测试线路、试验车辆、运行特点和测试数据,对我国综合提速试验中120km/h货车动力学性能进行了比较全面的总结与分析,指出了我国120km/h货车动力学性能方面存在的主要问题,并提出了解决问题的建议。     

铁路货车动力学性能试验标准对比

随着我国铁路货车提速，机车车辆动力学性能评定和试验鉴定需使用改进的试验方法，以提高试验质量。对比GB/T 5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》与GB/T5599—2019《机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》的异同点，从试验条件、评定指标和测试数据处理等方面，将动力学性能试验数据分别按照2个标准中的试验方法进行数据处理，对处理后的结果进行对比分析，包括运行稳定性、运行品质、运行平稳性对比分析，并对货车动力学性能试验提出建议。     

重载铁路车轮磨耗和滚动接触疲劳研究

基于车辆动力学、非Hertz轮轨滚动接触理论和Archard磨损模型建立车轮磨耗预测模型.利用该模型和安定图对重载铁路车轮磨耗和滚动接触疲劳性能进行定性分析.在数值计算中,主要考察轴重为25 t和30 t货车的车轮硬度对车轮磨耗和滚动接触疲劳性能的影响.研究表明,轮轨间高应力水平的出现频次、车轮磨耗和疲劳破坏的几率随着轴重的增加而增大;随着硬度的增加,车轮磨耗和疲劳破坏现象得到改善.结合国外重载铁路轮轨匹配经验,建议轴重为30 t车轮的硬度大于340 HB.     

铁道车辆承载摩擦副摩擦系数测试方法研究

全旁承支重结构的轨道车辆承载摩擦副的性能直接影响车辆蛇形失稳临界速度及车辆曲线通过性能。对于承载摩擦副的摩擦系数测试方法,TB/T 3270《铁道货车心盘磨耗盘》及TB/T 2841《铁道车辆空气弹簧》规定了不同的测试方法,循环次数、载荷条件、试验振幅及试验速度均布相同。本文通过对试验条件变量的对比,最终确定的承载摩擦副摩擦系数测试方法,有助于掌握最准确的车辆动力学性能。     

新材质重载货车车轮性能研究

针对目前我国重载铁路货车车轮运用情况不佳的现实,为提高车轮抗磨耗性能,同时兼顾车轮抗热损伤性能,研究车轮材质,分别确定辗钢重载货车车轮和铸钢重载货车车轮的材质成分设计方案,并试制出车轮样品.对试制的车轮样品分别进行磨耗性能研究、力学性能与微观组织分析、抗热损伤性能研究.结果表明:试制的辗钢车轮样品抗磨耗性能和强度分别比普通CL60辗钢车轮提高约4O%和25%,铸钢车轮样品抗磨耗性能和强度分别比普通ZL-B铸钢车轮提高约3O%和25%;2种车轮样品的显微组织均为细珠光体与少量沿晶界分布的铁素体;2种车轮的抗热损伤性能均可满足我国重载货车实际运用条件要求.     

重载货车侧向通过固定辙叉的动力学响应

针对大秦(大同—秦皇岛)重载铁路高锰钢固定辙叉磨耗严重问题,建立车辆-道岔系统动力学模型,比较车轮不同磨耗程度下重载货车侧向通过固定辙叉时的车轮滚动圆半径、轮轨垂向力、轮轨横向和纵向蠕滑力、货车过叉平顺性等动力学响应,分析不同轮叉型面的匹配规律。结果表明:当车辆由翼轨向心轨过渡时,标准车轮与磨耗初期车轮滚动圆半径突变值在4.3～6.5 mm,磨耗中后期车轮滚动圆半径突变值降低50%,减小了对辙叉的磨损,同时磨耗中后期车轮的轮轨垂向力较标准型车轮减小近1/2,降低了对心轨的垂向冲击;标准车轮与磨耗初期车轮对标准辙叉磨损较大,磨耗中后期车轮通过辙叉时各动力学性能指标均较理想,有利于改善轮叉间的相互作用。     

基于Archard模型的重载铁路货车车轮磨耗研究

综述了重载铁路轮轨磨耗的严重性及引起轮轨磨耗的主要原因,分析了几种评价轮轨磨耗的数学模型与指标,并对其进行了综合比较。最后,在SIMPACK系统动力学仿真软件中建立两种不同轴重的货车模型,运用Archard磨耗模型,计算此两种不同轴重的重车车轮在不同工况下的磨耗量,并对其对比分析。     

大秦线重载铁路货车轮轨、轮瓦运动形态及车轮磨耗规律研究

对大秦线重载货车的轮轨、轮瓦运动形态及车轮磨耗规律进行了研究,系统掌握了25t轴重货车车轮磨耗规律,量化了轮径差对车轮磨耗的影响程度,为完善重载货车车轮检修、保证车辆运用安全提供了可靠数据支持。     

我国铁路提速货车动力学性能综述(待续)

介绍了我国组织的120 km/h提速货车的3种动力学试验及其试验条件,针对提速货车的常规动力学性能试验和可靠性试验结果分别进行了分析、总结,并就试验中暴露出的问题提出了相应的解决建议.     

锥型踏面和LM磨耗型踏面对大型养路机械动力学性能影响试验分析

通过对装配锥型踏面和LM磨耗型踏面轮对的捣固车分别进行正线动力学性能对比试验数据分析表明,锥型踏面轮对的捣固车直线动力学运行平稳性优于LM磨耗型踏面轮对的捣固车,但LM磨耗型踏面轮对的捣固车通过侧线、曲线的脱轨系数和轮轴横向力等稳定性能优于锥型踏面轮对的捣固车。     

基于蠕滑机理的重载货车车轮磨耗研究

在多体动力学分析软件包SIMPACK中建立重载货车动力学模型,基于轮轨蠕滑机理在MATLAB软件中编制车轮踏面磨耗仿真程序WWS.根据车轮磨耗仿真结果和现场实测结果对Zobory磨耗模型进行修正.研究车辆非理想状态对车轮磨耗的影响,分析轮轨型面和转向架结构对车辆非理想状态的适应性.通过钢轨表面滚动接触疲劳损伤特征的研究,对车轮滚动接触疲劳和磨耗耦合关系进行数值模拟.主要研究内容和结论如下.     

重载货车车轮踏面优化研究

对近期开发的基于法向间隙的车轮踏面优化方法进行改进,根据三维非赫兹滚动接触理论对轮轨间隙求解范围进行计算,使所求解的轮轨间隙具有实际的物理意义.针对我国重载货车车轮圆周磨耗严重的问题,对现有重载货车车轮踏面进行优化.利用车辆-轨道耦合动力学理论及三维弹性体非赫兹滚动接触理论对优化前后车轮踏面的静态接触性能及动态接触性能进行分析.结果表明:优化后轮轨界面之间可达到较好的匹配,且合理选择踏面不同区域的权数可同时保证车辆直线运行与曲线通过时的轮轨接触应力较小,从而达到有效降低轮轨磨耗的目的.     

27t轴重铁路货车技术及发展——基础设施与试验

介绍了我国27t轴重铁路货车线路动力学性能试验以及27t轴重铁路货车(混编)线路适应性试验、编组站驼峰溜放综合试验、装卸货设施试验的情况,分析了既有线桥、驼峰、装卸设施对27t轴重铁路货车的适应性。