L-B型组合制动梁中频电源热处理系统的研发

目前货车制动梁生产时采用的传统加热方法,存在易使制动梁坯料局部过热而出现魏氏组织的问题,因此设计L-B型组合式制动梁中频电源热处理系统。该系统由中频电源、感应加热器、红外线温度传感器和可编程逻辑控制器(PLC)等组成,通过工控机设置相应运行参数,PLC启动中频电源,感应加热器对制动梁坯料进行加热,红外线温度传感器检测制动梁坯料的温度,采用模糊PID(比例-积分-微分)温度控制策略增强了系统对负载变化和外界干扰的适应性,通过PID控制器控制中频电源的电压,实现对制动梁坯料加热温度的精确控制。该系统在制动梁生产线的应用情况表明:该系统能够精确地将制动梁坯料的加热温度控制在(950±10)℃的范围内;制动梁的各项技术指标均能满足生产要求。     

地铁扣件DI弹条安装受力分析及工艺优化改进研究

为了整治地铁扣件DI弹条扣压力不足、疲劳断裂、锈蚀等病害,通过建立DI弹条扣件系统有限元模型进行安装状态受力特性分析,同时对弹条生产的原材料、工艺参数、表面处理方式等进行优化改进,最后对采用新工艺生产的DI弹条进行扣压力、疲劳试验和盐雾试验,验证了优化措施的有效性。研究结果表明:弹程为10. 5 mm时,弹条最大等效应力值为1 400 MPa,发生在弹条后拱小圆弧内侧,此区域为弹条关键受力区;相比60Si2Mn,采用60Si2MnA弹簧钢为原材料的弹条扣压力从8. 17 k N提高至8. 79 k N,疲劳次数从503万次提高至541万次。最优的弹条生产工艺参数为:加热温度应为930～1 020℃,淬火温度应≥830℃,淬火介质应为32号机油,淬火介质温度应为60℃±20℃,回火设备应为网带式连续回火炉,回火温度为500～550℃。弹条表面经多元合金共渗处理后的综合性能最好。     

PID恒压控制在机车加油系统中的应用

介绍了一种基于PID控制仪表的恒压加油系统,此系统以PID控制仪表为核心,采用变频无极调速、闭环控制,依据油管内的压力自动调节油泵的速度,保持管道内压力恒定以满足机车加油的要求。该系统硬件成本低廉,运行稳定、可靠,节能效果显著。     

铁路用Ⅱ型弹条断裂的原因及改进措施

针对铁路用Ⅱ型弹条断裂的问题，通过广泛取样，进行断裂原因分析，揭示产生断裂的主要原因，采取消除成型中应力集中、规范管理工作、保证回火温度均匀、优选弹条材料等改进措施，提高了产品质量，保障了钢轨和轨枕的稳固连接。     

感应加热技术在钢轨热处理中的应用研究

从不同形状线圈和不同匝数线圈加热效果方面研究线圈结构,通过试验分析常用的5种加热频率。从中频变压器匝比、电容柱与功率关系和不同中频变压器匝比与电容匹配时加热功率及温度效果方面研究加热功率,提出感应线圈匝数与变压器匝比最佳匹配时正火设备的功效最大。变压器匝比为20︰1时,单圈感应器功率最大;变压器匝比为10︰1时,双圈感应器功率最大。     

机车车辆热处理工艺（待续）

1什么是高频和中频淬火?有何特点与用途? 感应加热时,在工件内产生的涡流分布是不均匀的,主要集中在表面层.频率越高,涡流集中的表面层越薄,这种现象称为"集肤效应".把工件放入相应的感应器中,当感应器接通适当频率的电流时,则工件表面产生感应电流,并被快速加热.达到淬火温度后,立即冷却,工件表面层即被淬火,获得细针(或稳针)状马氏体组织.这种方法称作感应加热表面淬火.     

PAG淬火介质在弹条生产中的应用

ＰＡＧ淬火介质在弹条生产中的应用铁道部株洲桥梁工厂技术处王晓华弹条是重要的铁路工务器材，其产品质量好坏直接关系到运输安全。弹条生产工艺流程为：下料－加热－成型－余热淬火－回火。其中淬火热处理是弹条生产的关键工序，决定弹条的性能指标，传统淬火介质是１０...     

地铁钢轨波磨引起的扣件病害分析与治理

地铁钢轨波磨引起轮轨关系恶化,导致扣件系统损伤,缩短车辆构架和钢轨使用寿命,危及运营安全。针对钢轨波磨引发的扣件弹条断裂问题,选取半径650 m曲线段进行测试。结果表明:该曲线段钢轨存在63 mm典型波长波磨,导致外部能量输入增大,弹条的振动能量及振动幅值过大;弹条与铁垫板在外部激励下接触挤压,长期高能量振动导致弹条损伤并滋生疲劳裂纹,最终导致弹条与铁垫板接触点应力集中以致脆性断裂。根据弹条断裂原因制定了合理的整治措施,并给出了钢轨波磨治理建议。     

弹条偏转和扣件松动对弹条扣压力的影响

为了研究螺栓松动、弹条偏转对弹条扣压力的影响,以应用于高速铁路的Vossloh300-1型扣件系统为研究对象,建立扣件系统完整有限元模型,通过扣压力与弹条弹程曲线的实验值和仿真值,验证扣件系统有限元模型的有效性;在此基础上建立不同损伤工况的螺栓松动、弹条偏转的模型,重点研究弹条安装过程中螺栓松动、弹条偏转两种工况对弹条扣压力的影响。结果表明:螺栓松动、弹条偏转会造成弹条扣压力不足,同时加剧螺栓应力波动。安装过程中若出现这些失效工况,将严重影响扣件系统正常工作,研究结果为300-1型扣件系统弹条安装及后续研究提供思路和参考。     

铁路扣件弹条通道式渗锌处理工艺研究

对于高速铁路扣件系统弹条产品的表面防腐技术,传统的逐炉处理方式存在生产效率低、能源浪费大、难以形成自动化生产线等问题。本文引入粉末渗锌工艺,在现有设计开发的通道式连续渗锌试验设备上,对能够形成连续化、规模化、工业化生产的弹条表面渗锌工艺参数进行研究,得出弹条表面渗锌层厚度与渗锌温度、保温时间、升温速率、氧气体积分数、渗锌通道长径比的关系,为确定和优化弹条通道式渗锌处理工艺参数提供技术支撑。     

钢轨移动闪光焊感应热处理装置及工艺研究

采用中频IGBT电源,结合钢轨特殊断面热处理要求,设计可开合式双匝单股仿型感应线圈对现场移动闪光焊焊接接头进行热处理,感应加热线圈采用水冷,各附件温升合理。本套感应加热装置体积小,结构紧凑,可装置于四轴移动闪光焊机机头,装配出移动闪光焊机与焊后热处理一体机。本一体机可实现钢轨一次夹持完成焊接、焊后热处理两道工序,不仅有效减少现行设备体积,提高钢轨焊接工作效率,而且可实现钢轨全断面均匀加热,轨头和轨脚温差小于50℃。对焊后热处理接头进行试验结果表明,经该套中频感应正火处理装置热处理后的焊缝硬度和金相显微组织与母材匹配良好,有效细化钢轨焊接接头金相显微组织,提高了钢轨焊接接头的冲击吸收功。经热处理后的焊接接头力学性能指标符合标准要求。     

内燃机车自动加热工况下柴油机的工作

内燃机车从冷态加热到可运行状态,需要靠柴油机工作,使燃油燃烧转化为热能。热能的一部分用于平衡机械损失,热传输给冷却系统,使水加温;另一部分随废气排入大气。为调节温度,使之保持在额定范围,需加装加热工况自动调节系统。本文介绍了该系统的工作原理及实际运用的计算分析,给出其节油效果。     

高速铁路扣件系统弹条疲劳性能研究

高速铁路扣件长期在动载作用下工作,为保证其正常使用,对扣件系统中的弹条进行疲劳性能研究是非常有必要的。本文通过考虑弹条与扣件系统其他部分之间的接触作用,对X2型弹条在不同扣压力作用下的静力及疲劳性能进行了研究,获得了弹条在不同扣压力下的应力特征,重点研究了疲劳荷载作用下弹条的疲劳寿命及疲劳破坏危险点位置。考虑钢轨横向力的作用,计算分析了考虑水平力作用下的弹条疲劳寿命,并对荷载频率对弹条性能的影响进行了讨论。     

一种ω型弹条扣件扣压力的锤击测量方法研究

为实现ω型弹条扣件扣压力的快速测量,提出一种锤击测量方法,其理论基础为结构应力与固有频率的关联性。以Ⅱ型ω弹条扣件为例,设计了扣压力锤击测量试验装置。使用COMSOL仿真软件分析了扣件的锤击响应和振动特性,之后开展了锤击试验研究,最终得到弹条扣件扣压力与系统固有频率的对应关系。研究表明,Ⅱ型ω弹条扣件系统在服役状态下的固有频率约为1 kHz,并且固有频率与扣压力近似呈正比关系,验证了弹条扣件扣压力锤击测量方法的可行性。     

钢轨扣件弹条填充阻尼结构的优化设计

采用Solidworks软件建立了WJ-2型弹条扣件三维有限元模型,对弹条在自由状态和标准安装状态下的固有频率和振型进行了分析,得知该弹条在服役状态下与轮轨波磨激励一致时易引发共振,且其共振频率位于尾部支承位置,与现场断裂位置一致。基于此,在不影响WJ-2型弹条扣件配套设施的前提下,对该弹条结构进行优化设计,并分别对弹条内腔掏空后无填充阻尼材料、填充橡胶及填充铁素体球墨铸铁等3种工况进行仿真分析。结果表明,弹条内腔填充灰口铸铁时,其减振性能良好,但力学性能不佳;弹条内腔填充铁素体球墨铸铁时,其力学性能良好,但收效同样不明显。     

弹条疲劳试验机的改造

针对常见弹条疲劳试验机存在的机架重心高不稳定、效率低能耗大、易磨损成本高等问题,将其结构由立式改为卧式,同时增加检测工位。改造后的卧式弹条疲劳试验机可进行多种型号弹条的疲劳试验;主轴受力小于常见弹条疲劳试验机,整机更加稳定,振动明显减轻;试验效率为常见弹条疲劳试验机的3倍;轴承使用寿命是常见弹条疲劳试验机的2倍。     

提高列车运行追踪监控系统准确性的研究

为了提高铁路列车追踪自动监控系统的准确性,研究提出采用自动抄车号与列控设备相结合的方法,解决列车追踪闭环控制的实施方案,作者介绍了系统的结构、信息处理流程、设备的成本分析.     

中频感应加热电源在钢轨热处理生产线上的应用

中频加热电源是感应加热的关键设备之一,适用于金属透热、表面淬火等热处理工艺。该技术在钢轨热处理方面得到了广泛的应用。它的优点是加热效率高,速度快,可控性好以及易于尖端机械化和自动化等。     

地铁曲线波磨段e型弹条大圆弧共振断裂因素研究

为了科学探究e型弹条大圆弧共振断裂的影响因素,基于DTⅢ型扣件系统建立e型弹条精细化三维有限元模型。应用非线性有限单元法和模态分析方法并结合运营现场波磨测试结果,计算分析地铁小半径曲线波磨段列车荷载作用下扣件弹条的固有振动特性。研究结果表明：e型弹条在钢轨波磨引起的高频激励条件下发生共振时,弹条等效应力最大值和剪应力最大值位置与现场弹条断裂位置高度吻合。列车过曲线段时,由于DTⅢ型扣件系统铁垫板上部结构的装配误差问题,扣件系统各部件之间存在接触缝隙。轨距挡块在列车横向作用力下会产生横向微动,从而影响弹条趾端边界条件,导致弹条第2阶固有频率大幅降低。在某湿热多雨的沿海地区,地铁线路运营环境较为潮湿,长期的潮湿环境将会减小弹条趾端与轨距挡块接触面之间的摩阻力,随着弹条趾端摩擦约束作用的减弱,e型弹条在安装状态下第2阶固有频率显著降低,并且在轨距挡块出现横向微动的情况下,弹条第2阶固有频率降低幅度增大,甚至接近现场波磨通过频率,导致弹条在第2阶固有频率发生共振。扣件系统装配误差与潮湿的线路运营环境可能会造成弹条大圆弧共振断裂问题。     

弹条扣压件的优化设计与研究

本文论证了适于弹条强度校该的理论为畸变能强度理论；论述了弹条设计是地应力水平的选择，弹条局部区域表层出现塑性屈服，由于应变硬化现象，弹条强度提高；弹条的微小残余变形造成扣压力损失不大，但可提高弹条的疲劳寿命。