基于研磨子的车轮多边形抑制机理与跟踪试验

提出了基于研磨子的车轮多边形抑制措施,即通过研磨子摩擦车轮踏面从而消除或抑制车轮多边形的产生和发展。台架试验表明,研磨子在保证对车轮踏面均匀磨损的前提下,可有效降低车轮表面粗糙度等级。在线路运用跟踪试验中,配置研磨子车轮的高阶多边形幅值保持在-12.0～7.2 dB之间,表明修形研磨子对车轮多边形的抑制效果明显。     

研磨子对车轮不圆的修形作用

CRH_2型动车组装有车轮踏面清扫装置,其前端的研磨子在制动时可起到踏面清扫和增黏作用。通过调研及跟踪发现,装有踏面清扫装置的高速动车组车轮多边形出现的比例较小,当部分动车组出现车轮多边形后,在改变运行条件下,车轮多边形有减轻现象,说明研磨子对车轮多边形的发展具有一定的抑制作用。为研究研磨子对车轮不圆的修形作用,开展研磨子修形台架试验及修形线路试验。试验结果表明:通过研磨子多次作用,20阶多边形的车轮表面粗糙度由31?dB降为16?dB,研磨子对车轮不圆修形效果显著。     

高速动车组车轮多边形影响因素及抑制措施研究

在总结国内外车轮多边形研究的基础上,调查了高速动车组车轮多边形情况,并对测试车轮的多边形数据进行统计分析,从车轮多边形与运行速度、运行线路条件、车辆结构等角度进行系统研究,查找容易产生车轮多边形的影响因素。研究车轮多边形对车辆振动的影响,选择存在车轮多边形车组进行镟修前后的对比测试发现,当车轮存在多边形时前后轮对容易形成拍振,造成轴箱振动加剧;研究降低车轮多边形对乘坐舒适性、转向架可靠性造成的影响,对比不同多边形幅值与车辆振动的对应关系;从抑制多边形角度进行了镟修工艺优化,通过控制驱动轮径跳、增加顶镐装置、实施双刀镟修等手段消除运营过程中出现的多边形;研究调整车轮材料、车轮实施滚压等方式,增加车轮强度,降低车轮磨耗,延缓多边形发展;研制了踏面研磨装置,在运营过程中施加以消除多边形,并改善踏面凹形磨耗;针对车轮多边形的成因较多无法彻底消除车轮非圆化的现状,可利用轨道检测装置检测车辆车轮状态,在车轮多边形影响车辆振动之前及时进行维护。     

踏面清扫器研磨子消除车轮多边形现象的试验研究

利用1∶1高速轮轨关系试验台进行的踏面清扫器研磨子消除车轮多边形的有效性试验表明,踏面清扫器研磨子对车轮多边形的消除效果较为明显:经过175次制动研磨,车轮18阶多边形波深由0.04mm下降到0.02mm,车轮非椭圆化幅值由0.016mm下降到0.008mm,车轮圆周方向粗糙度由25dB下降到18dB。     

CRH380A(L)型动车组车轮踏面磨耗规律探讨

本文针对性地跟踪测试了多列动车组在2个镟修周期内的踏面参数变化,基于跟踪数据的分析结果,揭示了武广线路运用动车组的车轮踏面磨耗规律,并制定了合理的运用动车组车轮踏面镟修策略,实际应用效果良好。     

高速动车组车轮硬度与车轮多边形形成关系及解决措施研究

为研究高速动车组车轮多边形产生机理,对我国CRH_3型动车组进行了大量现场的测试,从车轮材质、热处理、组装工艺、硬度等方面开展调查,发现车轮硬度是多边形产生和发展的重要影响因素。为深入研究车轮硬度对多边形形成的影响,现场测试了115列动车组所有车轮踏面的硬度,并在实验室内进行轮辋切片和硬度检测,发现磨耗后的小轮径车轮硬度相对标准车轮有所降低,并且部分车轮在圆周方向硬度分布不均,两者共同作用加剧了车轮多边形产生和发展。结合我国轮轨硬度匹配情况,提出通过滚压强化提高车轮硬度以抑制多边形产生。通过20万km的运行考核试验,验证了提高车轮硬度可以抑制车轮多边形产生这一重要结论。     

城市轨道交通车辆车轮踏面经济型镟修应用研究

车轮踏面是城市轨道交通车辆走行部的关键部件,影响整车的安全性和舒适性.为提高车轮踏面镟修的经济性,文章分析车轮踏面镟修量的影响因素,结合走行部车载故障诊断系统和轨旁检测系统数据的特征,建立基于模糊多属性决策分析的踏面经济型镟修模型.根据模糊隶属度确定的各类指标及专家意见,确定车轮踏面故障类型、故障程度及故障发展趋势,综...     

车轮踏面热裂纹的发生机理及对策

<正>车轮踏面热裂纹是在部分使用闸瓦/踏面制动的车辆上,车轮踏面全周发生的呈阶梯状的表面裂纹,为除去裂纹,要频繁地实施镟修作业,而产生踏面热裂纹的原因及条件并不明确。此前,就利用踏面热裂纹的定置试验再现热裂纹产生及破损安全性的验证作过相关报告,此次,在这一结果的基础上,综合实施了数值仿真、材料调查以及实体车轮验证试验,确认     

简析热处理工艺、踏面旋修量对动车组车轮疲劳性能的影响

对轮辋淬火热处理过程中对流换热系数以及相变潜热的处理方法进行研究,结合CRH5250车轮轮辋的实测温度曲线计算了轮辋热处理过程的瞬态温度场、瞬态应力场以及热处理结束后车轮的残余应力场。分析了踏面旋修量对残余应力场的影响,分析了踏面旋修量与车轮疲劳性能之间的关系。分析结果表明残余应力和踏面旋修量对车轮疲劳性能有显著影响,设计阶段预先分析热处理工艺对车轮强度的影响,对于保障车轮运用安全可靠具有重要意义。     

干式轮缘润滑器对地铁车辆车轮保护效果的研究

对天津地铁3号线干式轮缘润滑器安装与否进行对比试验,进而分析干式轮缘润滑对车轮轮缘和踏面的保护作用及效果,利用测量数据对3种型面车轮的磨耗速率进行了比较。研究结论可为车轮保护和合理镟修提供理论依据。     

提速货车轮对踏面旋修质量问题的分析

轮对的运行品质对货车运用安全有重要影响,对于提速货车更是如此.而踏面旋修则是影响轮对修理质量的重要环节.近期以来,由于多种因素的综合影响,车轮踏面旋修在轮对修理中的比例不断提高,运用货车因车轮踏面擦伤而需换轮旋修的数量居高不下.另外,货车脱轨事故(包括调车作业中的脱轨事故)发生频率较高,车轮踏面的旋修质量对货车运行安全的影响也越来越大.     

不落轮旋修工艺对初始车轮多边形的影响研究

针对动车组车轮非圆化及不落轮旋床驱动轮偏心等情况,基于Solidworks Motion模块建立车轮旋修仿真模型,研究分析旋床驱动轮的偏心形式、偏心量和进刀次数对初始20阶多边形车轮旋修质量的影响。仿真结果表明,旋床驱动轮偏心是造成车轮4阶多边形的主要原因,偏心量越大对应车轮4阶多边形幅值越大,且同相偏心对4阶多边形的影响更为严重。旋修产生的车轮4阶多边形无法通过多次进刀获得缓解。旋床驱动轮偏心形式对车轮20阶多边形的旋修效果影响不大,但驱动轮偏心量将直接影响旋修质量,多次进刀可以有效控制20阶多边形的旋修效果。本文的研究工作将为完善不落轮旋修操作规程提供理论参考。     

高速动车组车轮踏面镟修策略研究

车轮踏面镟修策略主要包括车轮镟修周期的制定和镟修用车轮踏面外形的制定。通过对高速动车组振动性能和车轮磨耗状态的长期跟踪测试,确定高速动车组车轮镟修策略的制定原则和评价方法。在此基础上,结合京津城际铁路CRH3C型动车组典型振动性能、车轮外形和磨耗状态的实测数据,研究高速动车组的车轮镟修周期;对比分析国外镟修用车轮踏面外形制定方法,设计出18种高速动车组镟修用车轮踏面外形,并对现场最为需要的28,29和30mm这3种薄轮缘外形的车轮进行轮轨接触几何关系和动力学性能仿真计算。结果表明:高速动车组镟修策略应从高速动车组的运用状态、主要运营线路和车辆设计参数3个方面综合考虑;京津城际铁路CRH3C型动车组车轮镟修周期可定为30万km;轮轨接触几何和动力学仿真验证了为CRH3C型动车组新设计的镟修用薄轮缘车轮的临界速度均在400km.h-1以上,其运行稳定性与原型车轮相差不大。     

高速动车组踏面裂纹成因分析

对高速动车组踏面裂纹状态进行了统计分析,并对裂纹形成周期和踏面硬度分布进行了长期跟踪研究。结果表明,踏面裂纹基本在轮对旋修后运行16万km左右时形成,其原因是车轮踏面塑性变形累积,硬度达到峰值后裂纹开始萌发。头车轮对发生裂纹的可能性较大,这是因为头车轮对碾压异物造成其表层损伤,若旋修不及时裂纹会不断扩展,从而形成深度裂纹。     

HXD_1型机车车轮踏面剥离问题研究

通过车轮检验及在线试验,根据轮轨蠕滑理论,研究了HXD1型机车车轮空转滑行对车轮踏面剥离的影响,结果表明HXD1型机车车轮的空转滑行会引起轮轨间较大的摩擦温升,从而加剧车轮踏面剥离,并从机车牵引特性、黏着控制、防滑性能及增黏沙砾特性等角度,分析了抑制车轮空转滑行、减小车轮踏面剥离的可行性措施。     

弹性结构合成闸瓦的开发

研究人员对现有大多数铁道车辆上装用的合成闸瓦的材料组合及结构进行较大变更后,开发出弹性结构型闸瓦。开发的闸瓦不用添加金属系块板也能在轨道湿润条件下抑制制动力的下降,并具有抑制车轮踏面热龟裂及凹陷磨耗等车轮踏面损伤的效果。本文对所开发的闸瓦从设计、试制到台架试验及现车装用耐久试验的评价结果进行了介绍。     

铁鞋制动产生车轮踏面擦伤的危害及防止措施

本文通过对哈尔滨铁路局，临修货车车轮踏面擦伤故障数量分析和车站调车作业遣成车轮踏面擦伤故障的调查统计，论述了调车作业采用铁鞋制动是产生车轮踏面擦伤的重要因素，详细分析了踏面擦伤故障对铁路货车安全运行产生的危害，并提出了控制和消除调车作业采用铁鞋制动的可行性措施。     

高速铁路动车组车体抖动问题分析与整治

针对某高速铁路动车组车体抖动问题,采集不同线路工况下车体振动加速度及平稳性数据、不同磨耗车轮踏面及打磨前后钢轨廓形,研究不同线路工况、车轮踏面和钢轨廓形对动车组车体振动特征影响,研究镟轮后不同时期车轮踏面和打磨前后钢轨廓形匹配下轮轨几何接触关系。同时,采用实际线路及动车组车辆参数,基于多体动力学软件Simpack建立包含实测车轮踏面和钢轨廓形的车辆-轨道耦合系统动力学模型,计算车轮镟修和钢轨打磨对车辆关键动力学指标的影响。研究结果表明:该高速铁路动车组车体抖动主要发生在隧道工况内,体现为垂向和横向的综合异常振动;随车轮踏面磨耗增加,实测车体振动加速度逐渐增大,轮轨接触关系逐渐恶化,与未廓形打磨钢轨匹配时尤为明显;钢轨打磨可以有效抑制等效锥度随车轮踏面磨耗增加的不断增大,有效改善轮轨接触关系。车轮镟修和钢轨廓形打磨均可降低等效锥度,有效整治高速铁路动车组车体抖动。     

从车轮磨耗谈动车组异常振动

介绍车轮踏面等效锥度,车轮多边形的计算方法,并通过理论分析说明二者对车辆稳定性的影响。基于理论分析的结论,测试某动车组车轮的等效锥度,车轮多边形情况以及车体的平稳性,分析其异常振动的原因。     

基于TPDS的机车车轮多边形分布及演变规律研究

由于缺少有效的检测手段,机车车轮多边形这类危害程度高的踏面损伤问题长期被忽视。随着铁路车辆运行品质轨边动态监测系统(TPDS)探测机车车轮的新突破,为机车车轮多边形检测提供了有效的动态检测方法。文中以TPDS系统动态监测机车车轮多边形的联网监测数据为基础,通过大数据分析,揭示我国铁路机车车轮多边形分布及演变规律,并对机车车轮检修提出合理化建议。