不落轮状态下的空心车轴的裂纹探伤

新干线车辆的车轴采用中心镗孔的空心车轴。在交替检查时,列车在不落轮状态下进行车轴的超声波探伤检查。由于车辆的质量,且车轴上作用着弯曲载荷,裂纹的反射波高度可能会发生变化。本文叙述空心车轴在不落轮状态下的超声波探伤特征。另外,作为确认反射高度变化的方法。介绍了采用实体轮轴进行超声波探伤的试验及其结果。     

铁道车辆车轴的检查技术

本文介绍铁道车辆实心车轴和空心车轴的无损检查技术;采用磁粉探伤、超声波探伤以及应用相控阵探伤的实例。同时介绍了超声波探伤结果可视化的技术。     

国产化动车组空心车轴超声波探伤专用探头的开发

目前国内动车组空心车轴探伤设备使用的探头全部由国外进口,价格高昂、供货周期长,为了保障动车组的正常安全运营,对探头进行了国产化研究,产品经过2年的实际运用,结果表明,自主研制的空心轴探伤用探头可以替代进口产品,满足动车组空心车轴的探伤需要。     

安装直接驱动牵引电动机的车轴探伤装置的开发

介绍了用于孔径40 mm的空心车轴的探伤装置的结构、主要规格,以及基于模型车轴实施的探伤评价试验结果,阐述了该装置在现车探伤作业中的使用情况。     

既有线车辆用试制空心轴的超声波探伤试验

以提高既有线车辆中车轴检查作业的效率及探伤精度为目的,在新干线电动车镗孔直径为60mm的空心车轴应用有效的基础上,开发了可在既有线车辆上应用的镗孔直径为30mm的小直径空心轴及其超声波探伤装置,见图1所示。图1既有线车辆用空心轴的概况及其探伤结果为了补偿由于镗孔直径小     

空心车轴用超声波自动探伤装置

300系列以后的新干线电动车轴,为减轻簧下质量及提高车轴的超声波探伤精度,均采用在车轴中心部镗孔φ60mm的空心车轴.这之前的车辆几乎均使用实心车轴.按原运输部规定,对车轴的检查中,务必实施衰减度检测及垂直探伤.衰减度检测是从车辆端面入射超声波,根据超声波的透射率来判断是否异常的检测方法.     

动车组空心轴相控阵超声波探伤研究

动车组空心车轴是高铁动车的关键承载部件，对高铁运营安全影响较大。因此，对空心车轴进行探伤，进而对其缺陷提前预判十分重要。传统的超声波探头架方式存在探头旋转螺距限制探伤速度、探头旋转需要导电滑环、接触式探伤对探头有磨损、探头进给不均匀等缺点。针对上述不足，设计2种空心轴相控阵探头架方案，最终根据理论计算和模型仿真选用内接四边形探头架方案。该设计在探头架扫查过程中无需转动，探头从起始端面移动至终止端面完成第1次检测，然后将探头架旋转45°，从终止端面往回移动至起始端面进行第2次检测，可实现缺陷全覆盖。方案提出了全新的空心轴相控阵探头架结构设计，并通过声束仿真证明其有效性。设计避免了由旋转电机带动探头架转动，取消了导电滑环，可减少故障率、提高检测效率。该研究可为动车组空心车轴探伤工作提供参考。     

SS4改进型电力机车整体车轮车轴疲劳裂纹超声波探伤分析

分析了SS4改进型电力机车整体车轮车轴疲劳裂纹产生位置,指出了该型在役车轴超声波探伤存在的问题,对车轴结构提出了改进建议,介绍了车轴超声波探伤方法和在探伤中注意事项.     

基于漏探概率的车轴探伤周期制定方法

针对现行车轴探伤周期制定方法存在的车轴剩余寿命计算结果与实际相差较大、不能在要求的可靠度下制定尽量长的车轴探伤周期和计算车轴裂纹随机扩展条件下探伤周期的可靠度等问题,将沿周向扩展车轴表面裂纹的深度抽象为一维伽马随机过程,建立基于伽马随机过程的车轴裂纹扩展模型;基于试验和运营中取得的车轴裂纹扩展数据从统计学的角度描述车轴裂纹的扩展过程,推导基于漏探概率的车轴失效函数和可靠度函数,建立揭示车轴的剩余寿命、漏探概率和可靠度三者间关系的新的车轴探伤周期制定方法;验证结果表明:采用新方法生成的车轴裂纹效果与实际基本吻合,可计算任意探伤周期的可靠度和给定可靠度下的探伤周期,为车轴探伤周期的制定提供了理论基础。     

机车车辆轮轴超声波检测技术研究与实现

介绍了机车车轴超声检测的方法和现状。在分析现有探伤方法优、缺点的基础上,提出了一种基于PC机的机车车轴探伤系统的设计,该系统可用于机车车轴的在线和离线探伤,解决了目前超声探伤系统检测频率较低的问题。     

空心车轴不同形状比裂纹应力强度因子的仿真研究

空心车轴在运用中可能会出现意外损伤而诱发表面裂纹。应力强度因子是预测裂纹扩展情况的重要参数。本文分析了空心车轴的运用载荷,根据所测载荷谱,采取有限元方法计算车轴横截面的应力分布情况。采用四分之一20节点等参退化奇异单元模拟裂纹前缘的应力奇异性,建立空心车轴表面裂纹扩展的有限元模型,并对裂纹前缘进行离散,实现正交扩展,得到不同步扩展的裂纹前缘。在此基础上对裂纹前缘不同位置的应力强度因子进行计算分析,得出不同初始形状裂纹前缘扩展中的应力强度因子分布规律。计算结果表明,具有不同初始形状的裂纹,随着裂纹的扩展,裂纹形状将趋于某一形状比范围内。与解析方法计算的结果比较,二者基本吻合。     

机车车轴超声自动检测系统设计

针对机车车轴缺陷复杂,检测难度大,目前手工超声检测效率低、可靠性差的现状,设计一项机车车轴超声自动检测系统。该系统的设计基于对车轴结构和缺陷的分析,并从机械设计模块、超声探伤模块和控制及软件设计模块3方面进行研究。设计完成的系统采用螺旋轨迹扫查方式,由6组探头同时扫查车轴面,实现了缺陷的判定与显示、自动存储检测结果和生成检测报告等功能。与手工检测方式相比,该系统极大提高了车轴检测的效率和可靠性。     

轴箱轴承轴向自由间隙对机车动力学影响分析

对于速度200 km/h的C0-C0轴式高速机车,轴箱轴承轴向自由间隙对机车高速运行时横向动力学性能的影响较大。本文采用SIMPACK动力学软件,建立了牵引电机架悬的C0-C0轴式高速机车计算模型,就轴箱轴承轴向自由间隙对机车运行稳定性、横向动力学性能和曲线通过性能的影响进行了较为深入的研究。研究表明,合理设置轴箱的端轴和中间轴轴承的轴向自由间隙,可以提高机车稳定性、改善机车直线以及曲线运行品质。较大的中间轴轴向自由间隙和较小的端轴轴向自由间隙对提高机车运行稳定性有利。对于速度200 km/h的C0-C0轴式高速机车,端轴和中间轴的轴向间隙分别取0.5~1 mm和5~8 mm较为合适。     

使用有限元分析以改善重载运输车轴

分析了北美铁路货运发生的车轴故障,介绍了使用有限元对F级和K级车轴进行应力分析计算,研究车轴尺寸变化对应力的影响,并提出了改善重载车轴设计的建议.     

我国重载铁路货车车轴及轴承的技术发展

介绍了国外重载货车车轴及轴承的概况,论述了我国重载铁路货车车轴及轴承的技术发展状况。     

既有线车辆用车轴轮座上裂纹扩展性评价

介绍在既有线车辆轮座部位加工深度不等的人工伤痕,实施疲劳试验,并进行裂纹扩展性评价的结果.     

提高铁路车轴疲劳性能的表面强化处理技术

文章介绍曰前国内外多种提高铁路车轴疲劳性能表面强化处理方法的特点及应用情况,并将近几年来发展迅速、并具有很大推广价值的超声冲击强化处理方法应用到铁路车轴的表面强化处理上,以期提高车轴使用寿命。通过对LZ50车轴钢进行超声冲击强化处理,在LZ50车轴钢表面上获得一层塑形变形层,在表面硬度提高的同时,表面粗糙度值降低,且存在有较高的残余压应力。而这些特性均将有利于提高车轴的疲劳性能。     

机车车轴疲劳问题分析与对策

通过对机车车轴常见故障及车轴的疲劳问题进行探讨,对车轴的疲劳裂纹、疲劳强度进行分析,提出了在机车车轴设计,材料、工艺选择以及运用维护中应采取的对策。     

影响车轴轮座发生咬伤的因素及表面处理方法的研究

介绍了压装车轮时引起车轴轮座咬伤的因素,阐述了有效抑制轮座咬伤的表面处理方法。     

32t轴重机车转向架设计方案及动力学性能分析

为了设计32t轴重机车3轴转向架,采用多刚体动力学软件SIMPACK建立了6轴机车动力学模型,先比较了单拉杆和双拉杆轴箱定位方式对机车非线性稳定性、直线运行性能和曲线通过性能的影响,研究表明机车单拉杆轴箱定位方案在直线速度60km/h以下和曲线半径小于400m时,比双拉杆轴箱定位方案具有优势;机车双拉杆轴箱定位方案在运行速度高于60km/h,曲线半径大于400m时,优于单拉杆轴箱定位方案。然后比较了单牵引杆和中心销牵引方式对机车轴重转移、直线运行性能和曲线通过性能的影响,结果说明单牵引杆可以实现最佳黏着利用率94.12%,但是采用中心销牵引方式,机车的黏着利用率也达到92%。两种机车牵引方案直线和曲线通过动力学性能差别甚微。