替代撒砂改善粘着新方法的研制

现已开发出一种替代传统撒砂来改善轮轨之间粘着的新方法。这种方法是将所需的少量陶瓷颗粒用压缩空气高速、高效和高灵敏度地喷撒在轮轨之间。陶瓷用量比传统撒砂用砂量少，只需０．３ｍｍ的陶瓷颗粒便可阻止列车高速运行时制动过程车轮滑行和牵引过程的车轮空转。本文结合试验室和现场试验结果对这一方法作一简要介绍。     

机车撒砂偏离轨道问题分析及研究

通过理论计算及SIMPACK仿真分析,对运用于我国小半径曲线的某型机车撒砂装置撒砂偏离轨道问题进行了分析研究。理论计算和仿真分析结果表明:在小半径曲线轨道运行时撒砂装置不能对正轨道中心撒砂,导致砂子浪费且达不到改善轮轨粘着性能的目的,影响列车安全运行。针对这一问题,提出一种新型液压控制装置来有效解决撒砂偏离轨道问题。     

复杂运行环境下高速轮轨最佳撒砂增黏策略试验

在车轮-钢轨高速接触疲劳试验机上开展水、油和树叶等污染下的高速低黏着和增黏试验,通过最高速度200km·h-1的对滚试验,测得不同第三介质条件下的轮轨黏着-蠕滑特性曲线,研究增黏砂粒径和撒砂量对增黏效果的影响。结果表明:喷撒增黏砂可有效恢复各种污染下的轮轨黏着水平,使200km·h-1下轮轨黏着系数保持在0.18以上,低速下更高;增黏砂粒径在0.4~1.0mm范围内增大或撒砂量在40~100g·min-1范围内增加时,增黏效果均稍稍增强,综合考虑确定试验机的最佳撒砂量为40g·min-1、最佳粒径为0.85~1.0mm;考虑试验机与现场轮轨系统的尺寸差异、运行时复杂气流所致砂粒损失及适当冗余度等因素,建议现场最佳撒砂量为115~175g·min-1、最佳粒径为1.0~2.0mm;喷撒增黏砂会造成车轮接触表面的麻坑损伤,也是造成现场车轮踏面常见麻坑损伤的根本原因。     

城轨车辆踏面清扫器增粘试验研究

借助JD-1轮轨模拟试验机,研究了踏面清扫器研磨子在干态、水介质、油介质3种工况下对城轨车辆轮轨粘着特性的影响,分析了不同压力下研磨子对轮轨增粘的效果变化,考察了轮轨粘着系数的变化情况,为城轨车辆粘着的改善提供试验依据.试验结果表明,踏面清扫器研磨子能显著改善轮轨的低粘着,保障城轨车辆的安全运行.     

HXD3B型电力机车撒砂系统优化试验研究

以HXD3B型电力机车为研究对象,现有撒砂量要求为0～1.5L/min,出砂口距离轨面50±25mm的范围比较宽泛,通过在试验轨道和正线上进行不同撒砂量、不同出砂位置、不同轨面状态、不同自动撒砂截止速度等条件组合工况下的一系列启动与制动试验,经过试验数据的对比分析,来验证撒砂性能对机车牵引性能及制动距离的影响,并提出能够满足机车轮轨增黏要求且合理的出砂位置、出砂量及自动撒砂速度建议。     

广州地铁4号线直线电机车辆紧急制动优化研究

针对广州地铁4号线直线电机车辆出现轮轨粘着系数降低时紧急制动距离延长问题,提出了对既有运营车辆增加撒砂装置和紧急制动优先使用电制动的改造方案,详细介绍了2种方案在既有运营车辆上实施改造的基本原理和特点。     

高速轮轨粘着机理试验研究

系统介绍了在滚动振动试验台上所进行的１：１实物模型高速轮粘着机理试验情况，试验包括干净表面、水润滑和油润滑三种轮轨表面状态在不同轴重、不同速度工况下的粘着试验。试验不仅得到了完整的粘着力（粘着系数）与蠕滑率的关系，同时得到了粘着系数与运行速度的关系。最后，通过拟合轮轨接触函数型摩擦系数并进行计算，首次使轮轨接触粘着计算与试验结果一致。     

北京西郊线现代有轨电车撒砂装置研制

采用在钢轨上撒砂来提高轮轨黏着牵引力和制动力是铁路运输的通用手段。国内外研究表明,撒砂量过大除了会增加沿线的污染外,不仅不能有效增加轮轨黏着,反而会降低轮轨黏着,最佳的撒砂量大约在1g/min。北京西郊线现代有轨电车采用智能化分级控制变量撒砂技术,取得了良好的应用效果。     

城轨车辆低粘着条件下紧急制动减速率研究

为保证列车区间行车安全,必须研究不利条件下的紧急制动减速率。阐述了相关标准对车辆在最不利条件下运行的要求,描述了制动力产生的原理及粘着对车辆运行的影响,介绍了国内外轮轨粘着系数研究的成果。通过理论计算、线路试验对低粘着工况下紧急制动减速率的变化进行研究,获得相关试验结果,供车辆运营方制订低粘着条件下车辆运行的安全措施参考。     

轮轨粘着-蠕滑特性试验研究

轮轨粘着－蠕滑特性是一个受多种因素影响的变量。采用模拟试验方法，分析机车轴重、轮径、增粘块和轮轨间冲角等参数对轮轨粘着－蠕滑特性的影响。试验结果表明：若轴重增大、轮径减少和轮轨间冲角增大，则车轮粘着系数下降。     

轮轨接触振动及其对轮轨粘着的影响

轮轨滚动接触分为稳态接触和非稳态接触.非稳态接触使得轮轨接触参数发生变化,即发生接触振动.轮轨接触参数的变化必将影响轮轨粘着性能.本文对轮轨接触振动进行建模、求解,并将轮轨接触参数的变化应用于修正的轮轨粘着理论中,探讨轮轨接触振动对轮轨粘着的影响.     

转向架撒砂装置随机振动疲劳分析与状态监测研究

转向架撒砂装置在服役过程中承受来自轮轨的随机振动激扰,其与轴箱体螺纹连接的部位可能出现松脱甚至断裂。文章一方面通过结合模态计算与模态试验对标研究,校验有限元模型,获得模态参数,并综合随机响应分析和疲劳应力评估的Dirlik模型,研究基于模态分析的随机振动疲劳分析方法;另一方面,为增加撒砂装置服役安全,研究了一种基于光纤光栅的状态监测技术,并在台架试验上进行了验证,在设计上保障了撒砂装置的服役安全。     

高速轮轨滚动粘着蠕滑模拟试验台的研制及试验研究

为能在高速条件下有效地利用粘着系数，研制开发了高速轮轨粘着蠕滑模拟试验台，它能模拟轮轨间的高速动态运动方式，进而研究高速下的轮轨关系。对实验台的结构特点和部分试验结果进行了分析和讨论。     

铁路车辆新型撒砂系统

简述了撒砂对改善黏着的作用和机理,指出了当前对现代撒砂系统的要求,详细介绍了德国Nowe公司开发的星轮式撒砂系统的结构特点和装车运用试验结果。     

高效抑制机车空转和滑行的卸载新算法

由于过度卸载将降低轮轨粘着利用效率,因此确定何时应停止卸载非常重要。基于轮轨粘着特性及轮轨运动模型,通过分析空转/滑行卸载保护时粘着再恢复过程中轮对加速度和牵引力的变化规律,推导了停止空转/滑行卸载的最佳时刻以及最佳时刻的判断方法。试验结果表明,相对传统的空转/滑行卸载方法,新算法能够提高50%以上的粘着利用。     

电力机车粘着控制及其仿真研究

近年来我国铁路运输实施高速化、重载化,轮轨粘着时常达到阈值状态。列车安全平稳运行需要有效地利用轮轨间的粘着力,为了提高轮轨粘着利用率就需要深入研究机车粘着控制系统。利用MATLAB软件和ADAMS/Rail软件,搭建包含多体动力学系统、牵引传动系统以及控制系统在内的电力机车虚拟样机仿真平台。仿真结果验证了仿真模型的可行性,组合粘着控制方法有效地抑制了机车空转,达到了设计目标。     

基于AMESim和ABAQUS的机车制动系统研究

为提高机车的制动性能,将MK20防抱死系统应用于液压盘式制动器,通过AMESim和ABAQUS对制动系统进行数值模拟研究。采用MATLAB求解出Oldrich Polach模型,得出粘着系数、蠕滑率与机车速度之间的关系;基于轮轨粘着机理建立制动防抱死数学模型,通过AMESim得出机车在常规制动和防抱死制动条件下的轮轨粘着系数和制动距离;运用ABAQUS建立制动器的温度-位移耦合模型,得出制动盘在不同条件下的瞬态温度场。研究结果表明,防抱死系统的应用可明显提升机车轮轨间的粘着系数利用率,降低制动盘的瞬态最高温度,对于提高机车的运载能力有着重要的意义。     

沪昆线HX_D1型机车车轮踏面剥离原因分析及解决措施

针对沪昆东线HX_D1型电力机车车轮踏面剥离故障明显高于SS_(3B)型电力机车的现象,从制动方式、持续速度、启动牵引力、气候状况、线路条件、石英砂颗粒度6个方面进行分析,重点阐述了气候状况、线路条件对粘着系数的影响。提出优化粘着控制程序、改变机砂颗粒度及撒砂方式、严格控制轮径差等解决措施。     

轮轨间撒砂的研究综述及思考

通过对国内外研究现状的调查总结,分析了目前机车车辆轮轨黏着的研究现状,概述了轮轨黏着系数及其影响因素的相关实验研究,总结了轮轨表面磨粒磨损的研究,介绍了目前所采用的增黏材料,最后提出了综合考虑磨损与增黏效果的撒砂研究、综合考虑多体接触的力学行为及其矿物破裂的力学行为的力学研究,以及选用增黏砂等相关建议。     

轮轨间的粘着与滑动(上)

本文介绍了人们在探索轮轨间粘着与滑动规律中所获得的几种模型试验结果,典型的理论分析结果,以及UIC ORE B44委员会精心取得的实物试验结果。阐明了粘着系数的不同定义、实测值的变化范围以及与滑动率之间的变化关系,影响粘着系数的几个主要因素等。并对我国铁路轮轨间粘着—滑动的进一步研究工作提出了建议。