基于减速度控制的新一代地铁车辆制动控制技术

当前地铁车辆空气制动技术是将制动缸压力作为最终控制目标,然而受到制动摩擦材料自然特性的限制,制动过程中实际瞬时减速度波动相对较多;制动摩擦材料在实际使用过程中的摩擦特性是动态变化的,制动控制参数中采用固定计算摩擦系数并不能真实反映摩擦性能的变化。减速度控制技术在制动控制上的应用,将使地铁车辆空气制动控制技术实现从制动缸压力间接控制减速度的粗放型控制到制动减速度作为直接控制目标的精细化控制的转变。减速度控制技术使地铁车辆制动性能更稳定。     

轮轨摩擦控制技术的应用及发展

对目前几种典型的踏面摩擦控制产品和轮缘润滑产品进行了介绍，对比分析了几种产品的特征并比较几种踏面摩擦控制装置的优缺点。提出摩擦控制技术的关键为：在合适的时机及时地调节指定部位的摩擦因数。同时预测了轮轨摩擦控制技术的发展方向。     

轨面摩擦控制技术防治曲线钢轨侧面磨耗研究

曲线外轨侧面磨耗是困扰地铁建设和运营部门的难题。轨面摩擦控制技术可以在保证列车正常牵引和制动的前提下,修改轮轨摩擦(粘着)曲线,降低轮轨横向力,抑制外轨侧面磨耗。国产轨面摩擦控制设备的现场应用效果表明,轨面摩擦控制能够在不影响列车制动与牵引的前提下,有效地将轨面摩擦系数控制在0.35左右,外轨侧磨发展速度可降低50%。此创新技术的推广,可保障运营安全,减少运营单位维修养护工作量,提高钢轨服务年限。     

大秦铁路重载钢轨踏面摩擦控制试验

介绍摩擦控制技术在大秦线铁路试验情况。论述和分析涂覆方式及涂覆量、试验曲线钢轨与非试验钢轨表面接触疲劳和磨损对比、试验曲线钢轨与历史情况对比、轮轨冲击加速度测量和有效涂覆距离。试验结果表明,重载铁路实施钢轨踏面摩擦控制可延缓疲劳裂纹萌生和扩展,减少踏面碾压变形和磨耗,减少轮轨冲击负荷和降低轮轨接触应力。     

微机控制直通电空制动系统控制模式分析

由于新型城市轨道交通动车组的一些特点,在其减速或停车过程中,动能的转移方式除摩擦制动外,更多地采用各种动力制动形式.因此,在列车制动控制技术上,仅采用空气制动机已不可能满足要求,目前一般采用微机控制直通电空制动系统.该系统既具有直通空气制动响应迅速、控制灵活的特点,又包含电空制动列车前后制动作用一致的良好性能,并能使各种动力制动力和空气制动力得到有机的协调控制.     

铁路車辆制动摩擦对的模型試驗

采用新的有效摩擦对,以保证高速运行列車的制动,是一項迫切的任务。采用模型試驗的办法,能初步評定摩擦对的摩擦和磨損特性,同时,必須保留能說明实际制动摩擦过程的一些标准。铁路制动摩擦过程通常是处于变动状态中。在     

通过控制轮轨摩擦降低重载铁路轮轨作用力的研究

神朔铁路的万吨列车运营已经常态化,运量逐年增加,列车与钢轨之间的横向作用力越来越大,车辆和轨道结构有加速损伤的趋势,给运营安全带来隐患。为了从根源上解决神朔铁路轮轨作用力大的问题,引入了通过控制轮轨摩擦来优化轮轨接触界面的新技术,并开展了试验验证。测试结果表明:采用摩擦控制技术之后,轮对横向力C64降低约42%～46%,C70降低约25%～35%,C80降低约37%～43%;脱轨系数C64外轨、内轨分别降低约20%,29%,C70外轨、内轨分别降低约29%,35%,C80外轨、内轨分别降低约14%,23%。     

高速列车粉末冶金制动闸片摩擦、磨损性能研究

采用粉末冶金技术,研制出铜基摩擦材料。通过定速摩擦试验机,测试了转速、制动压力对高速列车闸片摩擦、磨损性能的影响。     

搅拌摩擦焊工艺及其在地铁铝合金车体上的应用

简要介绍了搅拌摩擦焊工艺的原理、技术特点,对地铁铝合金车体常用材料采用搅拌摩擦焊工艺焊接的接头机械性能进行了研究,重点对10 mm6082-T6铝合金采用搅拌摩擦焊接头的拉伸性能和疲劳性能进行了研究,提出了搅拌摩擦焊工艺在地铁铝合金车体上的应用建议。     

机油对活塞环的摩擦和擦伤的影响

作者以专用测试装置研究了不同粘度的机油和在机油中加入添加剂对活塞环摩擦与擦伤的影响。结果表明，在活塞行程的中央、其摩擦方式以粘性摩擦为主，在止点附近则产生边界摩擦。针对这一特点，采用了在低粘度机油中加入摩擦调节剂的润滑方式，既降低了粘性摩擦时的摩擦力，     

非惯性试验台实现惯性制动条件摩擦材料制动试验的测控系统研究

列车制动条件下材料的摩擦性能测试是研制高性能摩擦材料的必要手段。在非惯性试验台上,为实现测试摩擦材料定速和惯性两种速度条件下的摩擦性能,通过构建速度变化模型,利用变频调速技术,提出了兼顾这两种模式的控制方法,并应用虚拟仪器开发平台LabVIEW构建基于PC机的数据采集和控制系统。对于定速检测,系统给出恒定电压信号实现电机恒速运行;对于惯性检测,系统依据构建的列车速度时间方程给出变化的电压信号实现电机变速运行。测控系统运行结果表明:定速和惯性两种功能满足了摩擦材料性能的测试要求。     

和谐型大功率内燃机车高摩合成闸瓦的研制

以丁腈橡胶改性酚醛树脂为黏合剂,石墨、铝矾土、钾长石粉、还原铁粉和沉淀硫酸钡等为填料,钢纤维和海泡石纤维为增强纤维,混合构成了高摩合成闸瓦的摩擦材料;通过反复实验,优化配方及工艺,研制出适合我国和谐型大功率内燃机车运用需求的高摩合成闸瓦。测试结果显示:研制的高摩合成闸瓦的各项物理力学性能及制动摩擦磨损性能符合和谐型大功率内燃机车的技术要求,其中冲击强度和压缩模量分别达到3.8kJ.m-2和460MPa。在1∶1制动动力试验台上的测试也显示,在120km.h-1速度下重车的制动距离以及车轮踏面最高温度和磨耗量分别为817m,215℃和0.87cm3.MJ-1,完全满足120km.h-1速度下紧急制动距离小于1 100m、车轮踏面最高温度小于400℃、重车制动磨耗量小于1.5cm3.MJ-1的使用要求,综合性能达到了国外同类型高摩合成闸瓦的水平。     

整体表面淬火强化的铸钢摩擦楔

对货车转向架减振部件铸钢摩擦楔的使用寿命和耐磨性进行了研究,建议采用整体表面淬火工艺提高寿命。     

轨道车辆制动动力试验台测控系统研究

城市轨道车辆制动动力试验台测控系统是直接影响闸瓦摩擦试验效果的关键部件。如何精确地检测和记录试验数据是研制的关键内容。研究了测试系统测力机械结构设计,设计了一种以工业控制计算机、多功能数据卡、专项软件开发平台相结合的智能测控系统,应用于轨道车辆制动动力试验台。实现了实时多通道数据采集、实时显示、数据处理、试验数据的后期分析处理、报表生成及打印试验报告等功能。     

货车转向架摩擦式楔形减振器的未来摩擦副

介绍了俄罗斯货车转向架摩擦式楔形减振器部件的试验研究结果。建议采用新材料和新的热处理工艺生产摩擦楔、磨耗板和耐磨元件,以提高货车转向架的使用寿命。     

高速列车铁基金属陶瓷制动闸片材料研究

采用粉末冶金工艺，通过对材料组元，成分，工艺等的实验研究，研制出铁基金属陶瓷摩擦材料，用J02型摩擦实验机测试了该材料的摩擦系数，磨损率和摩 擦稳定系数；用MTS材料实验机，洛氏硬度计测试了材料的拉伸强度，压缩强度和硬度，结果表明；材料具有高的摩擦系数（0.31)，低的摩损率（0.0022mm/面次）和高摩擦稳定系灵敏（88.9%)，通讯良好的物理力学性能，拉伸强度（21.4MPa)，抗压强度（133.5MPa)和硬度（45-65HRF）,因此，是有希望的高速列车制动闸片材料之一。     

潮湿工况影响高速动车组制动摩擦性能试验研究

高速动车组制动摩擦副的摩擦因数在雨天或湿润的环境下存在衰退的问题,直接影响到轨道车辆的运行安全。随着我国广泛开行速度超过300 km/h的动车组,潮湿工况下制动盘的性能研究越来越受到人们的重视。现首先采用1:1制动动力试验台对高速动车组制动盘潮湿工况下的摩擦性能进行了测试研究,比较了干燥和湿润两类工况下制动盘摩擦性能的异同。潮湿工况对制动盘的摩擦性能的影响较为复杂:潮湿工况下平均摩擦系数存在着明显的下降且波动更加明显;制动压力对于平均摩擦系数的影响有限,但在较高制动初速度和潮湿工况下,较低的制动压力却可以有较高的平均摩擦系数。最后分析了潮湿工况的各种影响因素,并提出了潮湿工况下制动系统的控制策略。     

DDS桩在高速铁路复合地基工程中的适用性

结合铁路建设工程实际,选择不同地质和工况条件的施工区段,对DDS桩(全螺纹灌注挤土桩)和CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)进行复合地基载荷试验,对比分析2种桩在复合地基加固效果上的差异;对DDS桩进行实体取芯、局部开挖,研究其未达到预期效果的原因.结果表明:地质条件、工装设备和工艺直接影响DDS桩的成桩质量和加固效果;桩底和桩身螺纹质量是保证复合地基处理效果的关键;在承载力以短桩端承力为主的加固区段不宜采用DDS桩技术进行复合地基处理;在承载力以长桩摩擦力为主的加固区段可采用DDS桩技术,但须采取改进措施.     

轨道车ф380离合器从动盘总成的研制

针对国内轨道车长期使用国外进口的LIPE 15/380—21P型离合器的现状,通过优化铜基粉末冶金摩擦材料配方,采用粉末冶金摩擦材料在模具中压制成形后与钢芯片在加压式钟罩炉中烧结成形工艺制造摩擦片,采用双硬度淬火工艺制造离合器钢片,研制出了摩擦系数高、自身和对偶磨损小、机械振动小、传动平稳、使用寿命长的轨道车ф380离合器从动盘总成。通过装车实际应用考核,各项性能指标符合相关行业标准,可替代进口产品。     

基于显式有限元的高速列车吸能装置吸能原理研究

吸能装置是提高高速列车耐碰撞性能的关键部件。首先阐述了金属切削数值仿真的关键技术,包括材料的本构模型、切屑与工件的分离、切屑与刀具的接触和摩擦等。然后利用显式有限元仿真了薄壁结构被轴向切削时刀具的前角、切屑的厚度和宽度等对其吸能特性的影响。提出薄壁结构轴向切削吸能和轴向压缩吸能的组合作为吸能装置的吸能原理。分析结果表明,该吸能原理是一种非常理想的碰撞能量耗散模式。