关于韶山1型电力机车轮缘磨耗的分析和建议

本文根据韶山1型电力机车在兰州—宝鸡区段运用中的实际情况,对其轮缘磨耗尤其是中间轴轮缘磨耗过快和轴箱止推轴承破损率过大的问题进行了分析,指出产生这些问题的原因,并提出了减缓轮缘磨耗的一些措施和方法。     

空间耦合振动下车轮谐波磨耗对车辆运行安全的影响

车轮谐波磨耗造成的轮轨间高频接触振动和冲击,是高速列车运行不可忽略的问题,会对列车运行安全性造成重大影响。阐述了车轮谐波磨耗形式,建立了包含柔性钢轨及路基的列车-轨道-路基耦合系统动力学仿真模型。根据实测统计数据中最常见的1阶、6阶和11阶谐波磨耗、波深为0.1 mm和0.3 mm的6种典型谐波磨耗进行了轮轨横向振动加速度分析,并研究了轮重减载率、脱轨系数和轮轨横向力3个安全性指标。依托相应铁路行业标准对研究结果进行对比,结果表明:最大轮轨横向振动加速度在6阶0.3 mm和11阶0.3 mm时达到峰值;最大轮轨横向力在6阶0.3 mm和11阶0.3 mm时接近国标限定值;最大轮重减载率在6阶0.3 mm和11阶0.3 mm时超过安全限值;最大脱轨系数在不同形态谐波磨耗下均在安全限度范围内,不会发生脱轨现象。     

干式润滑技术在钢轨侧面减磨中的效用

由于地铁列车的频繁碾压而使得部分地段钢轨的侧面磨耗日益加剧,不但造成较大的人力、物力、财力的支出,还严重威胁列车的行车安全。通过对南京地铁1号线钢轨侧面磨耗情况进行实地调查,选择干式润滑方式对新模范马路—南京站上行线侧磨严重地段,进行为期3个月的减磨、减噪涂覆试验。经过对现场使用效果和经济效益的分析比较,认为干式润滑技术能有效减少钢轨侧面磨耗及机车轮缘磨耗,降低车辆经过时的噪声,提高列车运行平稳性,针对试验中发现的问题建议:优化干式润滑剂涂覆装置及涂覆方法,以达最大经济效益,加强对钢轨磨耗及轮缘磨耗情况的测量统计,以便于后续线路的维修养护。     

地铁车轮磨耗及其对轮轨匹配状态的影响

对国内某地铁线路的车轮磨耗规律进行了现场调查和分析。车轮磨耗集中于轮缘根部和踏面-25~30 mm范围。LM32模板动车车轮踏面磨耗突出区为-8~-4 mm,25万~40万km里程车轮最大磨耗量为2.5~4.0 mm。采用薄轮缘LM30模板镟轮的拖车车轮踏面磨耗集中在-10~10mm范围,19万km以内里程踏面磨耗量为0.2~0.5 mm。利用轮轨接触几何理论和轮轨滚动接触理论,研究不同车轮磨耗状态下的轮轨静态匹配性能,包括接触点对分布和轮轨接触应力,分析车轮表面裂纹的机理。车轮轮缘根部与钢轨轨距角集中接触容易导致接触光带偏向轨距角。轮缘根部及踏面上小曲率半径区与钢轨集中接触是产生车轮踏面接触疲劳的主要原因。     

曲线区段磨耗后轮轨型面匹配分析

车轮与钢轨在运用中相互作用引起磨耗,在曲线区段轮轨磨耗尤为严重。本文以大量现场检修数据为基础,经过统计整理,得出机车轮缘及曲线区段钢轨型面磨耗演变规律。基于现场实测轮轨型面数据,建立了有限元模型,对曲线区段磨耗后车轮及钢轨进行弹塑性接触计算,有限元计算结果与现场检修数据相互验证。经过分析可得:机车车轮磨耗按轮缘磨耗速率不同可分为5个阶段,其中第3个阶段磨耗速率最低;圆曲线区段钢轨磨耗稳定期型面与磨耗后车轮型面接触性能最好,根据接触斑的变化可以得出曲线区段钢轨磨耗后型面演变规律。     

车轮磨耗仿真中踏面更新策略研究

基于车辆系统动力学仿真和Braghin踏面磨耗模型计算车轮踏面上的磨耗深度分布,并采用小波滤波、滑动平均和傅里叶变换平滑3种方法对踏面磨耗深度曲线进行平滑。结果表明,小波滤波的平滑效果优于滑动平均和傅里叶变换平滑方法;更新磨耗深度越大,对磨耗行为和轮轨几何接触关系影响越大。因此,建议在最大磨耗深度达到0.1 mm时对仿真计算用的车轮型面进行更新。     

高速铁路轮轨硬度匹配研究及方向探讨

针对我国高速铁路轮轨关系中钢轨磨耗小、车轮存在凹磨和多边形磨耗、车轮镟修周期短和维护成本高等问题,从轮轨硬度匹配角度,开展轮轨材质硬度摩擦磨损小比例试验、现场轮轨磨损规律测试试验、轮轨磨耗仿真计算等研究,对轮轨硬度匹配指标和方案进行探讨。研究结果表明,轮轨硬度比控制在1.00∶1.00以上,可有效减小车轮磨耗;提高车轮硬度,可抑制和减缓多边形磨耗的产生。建议适当提高我国应用车轮的硬度,推广我国自主研发的强韧性兼备高硬度车轮,延长车轮镟修周期,节约养护维修成本。     

机车径向转向架对轮轨磨耗的影响

自从美国ＧＭ公司的电气动力部为重载货运机车设计的３轴径向转向架在１９９３年投产以来，已运行了１．１２多亿ｋｍ。到１９９６年底，将有超过８００台应用这种新转向架技术的交流和直流传动机车投入使用。相对容易得到的车轮磨耗数据表明，尽管粘着显著增加（起动重载列车时达４５％，运行时达３５％或更高），但轮缘磨耗实际上已消失，踏面磨耗也没增加。车轮磨耗数据还表明，车轮寿命将可能延长一倍，即使由于磨耗到限踏面进行     

减少提速道岔护轮轨与车轮磨耗的方法

针对铁路道岔护轮轨的磨耗问题进行了大量的现场调查和试验分析,找出了护轮轨产生磨耗的主要原因和磨损原理,同时也给出了减少护轮轨磨耗的方法与建议,对我国铁路道岔的养护和维修有一定参考价值.     

轮轨润滑降低重载货车轮轨磨耗作用的研究

轮轨润滑是重载铁路减轻轮轨磨耗及损伤的有效措施之一。基于多体动力学理论,建立了配装不同类型转向架的C80B型重载车辆动力学分析模型,利用多点接触轮轨模型和轮轨接触摩擦功进行磨耗评价。计算得出了不同曲线工况下,轮轨润滑对交叉支撑转向架和径向转向架轮轨磨耗的作用规律。     

曲线磨耗状态下轮轨弹塑性接触有限元分析

基于现场实测的承载铁路小半径曲线段正常磨耗范围内典型轮轨型面.应用有限元分析软件AN-SYS建立轮轨三维接触有限元模型.模型考虑了车轮与钢轨的实际几何形状和边界条件,轮轨材料本构模型采用双线性随动强化弹塑性材料模型,计算分析曲线段不同磨耗程度车轮与钢轨的接触状态.计算结果表明:在相同载倚条件下,随着75 kg·m-1钢轨侧磨量的增加,轮轨接触斑面积呈增大趋势,钢轨最大Mises等效应力逐渐降低,轮轨踏面廓形逐渐相互匹配,接触状态得到改善;在钢轨侧磨量从0 mm增加剑5 mm过程中,轮轨接触状态变化较大,钢轨处于剧烈磨耗阶段,容易出现疲劳裂纹、剥离掉块等接触疲劳伤损,钢轨侧磨量超过5mm后,轮轨接触状态变化趋于平缓,钢轨处于稳定磨耗阶段.     

轮轨中低频相互作用与钢轨波浪形磨耗

针对钢轨波浪形磨耗，建立了一个具有弹性轮对与弹性轨道的转向架－轨道系统，在中低频率范围内空间耦合（三维）非线性动力学模型。对典型的钢轨接头冲击下轮轨中低频相互作用模式进行了模拟计算分析。结果表明，轮轨垂向冲击可激起轮轨间横向与纵向的相对振动，从而导致轮轨磨耗数以较高频率变化，使钢轨产生波浪形磨耗。随着运行速度的增加，会激起轮对轨道更高阶振型的振动，使钢轨产生短波的波浪形磨耗。本文的轮轨中低频动力学     

轨道参数对机车车轮磨耗影响的研究

针对轨道参数对机车车轮磨耗的影响问题,以D20E型内燃机车为例,借助SIMPACK软件建立了机车动力学模型。提出根据机车动力学模型、FASTSIM算法与Zobory磨耗预测模型为一体的机车车轮磨耗预测模型,并编制了相应计算程序。利用该模型,分析轨道主要参数对机车车轮磨耗的影响。结果表明:车轮磨耗深度随曲线半径增大而迅速减小;随着轨距的增加,车轮磨耗深度明显降低,磨耗分布范围有所增加;五级谱、六级谱下车轮圆周磨耗深度较四级谱下的结果低;线路等级越差,车轮磨耗分布范围越宽;轨底坡的适当减小可使得车轮磨耗有一定降低;适当减小摩擦系数对于降低轮轨磨耗是有利的。     

基于三维动态有限元模型的轮轨磨耗数值分析

提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式（静态）和显式（瞬态）求解方法模拟轮轨瞬态滚动接触过程;采用基于微面积的Archards磨耗模型的积分形式,对轮轨材料的滚动磨损进行计算;用基于三次样条插值函数的曲线光滑技术,对磨耗过程的磨损量分布进行光滑化处理,再根据光滑化后的磨损分布来更新轮轨形面;用Laplace网格光滑技术对车轮踏面和轨轮轨头内部的有限元网格进行光滑化处理。以以往轮轨试验为实例对数值分析模型和方法进行了验证,试验结果与数值分析结果具有良好的一致性。     

减轻轮箍,轮缘,钢轨磨耗的经验介绍

本文介绍了前苏联三个铁路局在减轻轮箍、轮缘和钢轮磨耗方面的经验，其中包括十月铁路局在减轮轮箍磨耗方面的经验、南乌拉尔铁路局在减轻钢轨侧边磨耗和轮缘垂直磨耗方面的经以及后贝加尔铁路局在解决＜＜轮缘－钢轨＞＞摩擦副磨耗方面的经验。     

提高铁路轮对耐磨性的可能途径

在分析轮轨接触情况和磨耗过程的基础上，指出近年来车轮磨耗锰增的主要原因很可能是轮轨硬度的不平衡度。作者认为，根据国外的经验和国内的现状，把车轮的硬度提高到等于或大于钢轨的硬度（两者最佳比值为１．２：１）是提高车轮耐磨性的根本方法。     

石太线小半径曲线钢轨侧面磨耗的研究

用钢轨力学和车辆动力学方法对石太线小半径曲线地段钢轨侧面磨耗进行研究，分析了轨道几何参数对曲线钢轨侧面磨耗的影响，并提出了减磨措施。     

轮轨润滑装置的运用效果和使用经验

自1991年1月起,我段电力机车的轮缘总平均磨耗由1990年的008ｍｍ104ｋｍ增至054ｍｍ104ｋｍ,磨耗较快的一些机车轮缘甚至高达3ｍｍ104ｋｍ,只能运行一个辅修期便需要镟轮。轮缘早期磨耗到限的这种现象,使大部分机车在一个中修期内要多次镟轮,部分机车还不得不于中修之前更换轮对。特别是在雨季磨耗高峰期,几乎每个星期都有机车待镟轮或换轮,造成机车检修台位一度极为紧张、不落轮镟床不堪负荷故障日益增加。这种局面不但严重地影响了运输生产,而且造成了巨大的经济损失。一直到了1994年,这种现象才开始有了根本的改善,在1994年一季度,我段电…     

基于Archard模型的重载铁路货车车轮磨耗研究

综述了重载铁路轮轨磨耗的严重性及引起轮轨磨耗的主要原因,分析了几种评价轮轨磨耗的数学模型与指标,并对其进行了综合比较。最后,在SIMPACK系统动力学仿真软件中建立两种不同轴重的货车模型,运用Archard磨耗模型,计算此两种不同轴重的重车车轮在不同工况下的磨耗量,并对其对比分析。     

对北京地铁轨轮磨耗的初步研究

轮轨磨耗是当今铁路、地铁、轻轨重点研究的课题之一。最小曲线半径的选择对轮轨磨耗起着重要的作用，减缓轮轨磨耗，既是一个技术问题，也是一个经济问题，应引起各级领导及设计，施工、维修管理工程技术人员的重视。