客车铸钢制动夹钳杠杆断裂分析与预防措施

总结近年来铸钢制动夹钳杠杆在运行中的失效情况,从制动夹钳杠杆受力分析,运用有限元分析软件ANSYS对杠杆进行有限元分析,确定了制动杠杆关键受力区域为中心支点孔处。依据夹钳杠杆失效实例对铸造工艺和制造检修工艺进行研究,分析了客车制动夹钳杠杆发生断裂失效的原因,提出预防措施,优化铸造工艺、检修工艺,提高制动夹钳杠杆的可靠性,确保行车安全。     

CRH5型动车组制动夹钳杠杆螺栓失效分析

从材质、受力情况、工艺、理化分析等方面对失效的CRH5型动车组制动夹钳杠杆螺栓进行了分析,通过计算和试验验证,确定了制动夹钳杠杆螺栓失效的根本原因,并提出了有效的预防措施。     

列车制动系统用杠杆螺栓S-N曲线试验研究

以表面经过硬化处理的某列车制动系统用杠杆螺栓为例,采用X射线法测量其表面残余应力;分析杠杆螺栓受力特征,在保证弯曲应力不变、仅改变施力点位置的情况下,试验时将施力点向杠杆螺栓中心平移以增加力臂,降低试验载荷;基于杠杆螺栓受载点处拉伸应力与弯曲应力的关系,采用变更施力点后的4点弯曲加载方式,试验获得不同存活率下的杠杆螺栓S-N曲线,并采用扫描电镜观察断口形貌。结果表明:杠杆螺栓表面残余压应力为-256～-579 MPa,压应力会阻碍疲劳裂纹的萌生与扩展,使得疲劳裂纹并未萌生于螺栓表面,而是萌生于表面硬化层和内部材料的结合处;理论预测的杠杆螺栓断裂位置与实际试验结果一致,证明变更施力点加载方法的合理性;不同存活率下杠杆螺栓的S-N曲线方程均可用幂函数模型进行较好的表达,说明杠杆螺栓与常见金属材料的S-N数据分布规律具有相似性。     

提速客制动技术（3）

11　储能制动 　　储能制动是一种古老的制动技术。储能制动顾名思义是将能量预先贮存起来，当需要制动时进行释放。储能制动目前多采用弹簧储能方式，故又称弹簧制动。早在1853年未发明空气制动机之前，库雷玛氏就发明了弹簧制动器，其方法是在车体后部的制动杠杆上装有螺旋弹簧，在列车开始运转之前，将制动杠杆上的弹簧压缩，制动时司机利用绳索释放弹簧能量，使闸瓦压在车轮上产生制动作用。     

货车基础制动装置对车轮磨耗的影响

通过对转K6型转向架基础制动装置的受力分析,找出了基础制动装置中固定杠杆端制动梁易产生横向偏移和制动梁两端缓解阻力不同的原因及与车轮踏面圆周磨耗不均轮缘磨耗不均的关系;对各型装用转K6型转向架的货车进行了车轮磨耗情况实测,实测数据与分析结果相吻合。通过分析得出基础制动装置结构与车轮磨耗不均的关系结论,找到了解决问题的方法,并给出了转向架基础制动装置设计建议。     

动车组制动夹钳结构设计及优化

其他制动形式失效的情况下,基础制动装置是动车组安全运营的唯一保障,故其性能和功能直接影响到制动系统状态。制动夹钳是制动夹钳单元主要受力部件,用于将制动夹钳单元安全可靠的吊挂在转向架上,并将制动缸的活塞推力放大一定的倍数后,转化为闸片正压力产生制动作用。因此制动夹钳对于列车制动的安全性和可靠性极为重要。利用有限元分析软件ANSYS,分析制动夹钳主要受力部件的受力特点,从而实现对制动夹钳结构进行优化,改善制动夹钳的受力状况,有效提高制动夹钳的使用寿命,进而降低运营成本。     

由制动拉杆刚性连接造成缓解不良的改进措施

60 t敞车提速改造后制动拉杆、连接杠杆、杠杆托架、杠杆支点座间均采用圆销连接的组装方式,由于是刚性连接,车辆制动或缓解时各连接件间在重力的作用下产生摩擦阻力,由摩擦阻力造成车辆在制动后前制动杠杆缓解不良.针对此种现象进行分析,提出改进方案,消除提速改造车辆由制动拉杆刚性连接而引起的前制动杠杆缓解不良现象.     

铁路货车制动梁对车轮磨耗影响的调查分析

铁路货车提速后车轮磨耗加剧,把握磨耗规律,采取有效减磨措施是亟待解决的课题.通过对铁路货车中拉杆式制动梁在缓解状态的理论受力分析及制动状态横移的调研统计,发现制动时固定杠杆与游动杠杆侧制动梁反向横移,1、4、6、7位轮瓦磨耗位置贴近轮缘;通过车轮磨耗调研发现,车轮踏面先于轮缘磨耗,且支点侧的2、4、6、8位车轮磨耗量偏...     

货车组合式制动梁梁体的优化设计

依据货车组合式制动梁在车辆上出现的失效方式,以L-C组合式制动梁为例,提出等寿命原则作为制动梁梁体的最优设计控制律的方案,得出撑杆端头处的过载荷是制动梁失效的主要因素。提出利用前、后段的拉压应变以及降低撑杆刚度来改善制动梁体的受力分布,并提出了通过调整支柱的长度来合理地提高制动梁体在非工作状态时的预应力,借以改善制动梁各部件在工作状态时的交变疲劳应力对梁体各部件的受力状况,进而提高货车组合式制动梁整体的使用寿命。文中给出了整定梁体各部件关键尺寸的计算步骤和设计方法。     

基于涡流制动技术的高速磁悬浮列车安全制动控制研究

通过对涡流制动系统结构的了解,分析了涡流制动的基本原理。根据推导出来的轨道涡流制动特性方程,分析了速度对制动力的影响。最后分析了列车制动过程中的受力情况,并对列车安全制动时的制动级别进行了判定。     

国外铁路货车用单元制动装置研究与性能分析

对国外重载车辆上装用的转向架安装单元制动装置的类型进行了介绍,并分析了该装置的受力情况,制动倍率的计算方法,闸瓦间隙、闸瓦磨耗量与制动倍率的关系。     

列车制动作用下铁路简支梁桥桥墩受力试验研究

基于一铁路简支梁桥在25 t轴重列车制动作用下的受力试验测试,分析了制动过程中列车加速度,推算出墩身混凝土弹性模量、墩顶纵向刚度,求得列车制动下的墩顶挠曲力、制动力,并将实测结果与有限元分析结果进行了对比分析。研究结果表明:列车制动加速度在-0.016g左右,墩身混凝土弹性模量为设计值的1.20倍左右,墩顶制动力实测值的变化规律与理论值的基本一致。由于试验实测加速度较小,故根据本次试验结果推算出在列车更大制动力率下该桥的纵向受力,桥墩纵向受力满足设计及运营要求。     

转向架基础制动装置故障探讨

对转K2型转向架在运用和试验中发现的制动梁裂纹、车轮轮缘偏磨的问题进行了分析,提出了改变制动装置中固定杠杆支点连接方式的建议.     

轴盘制动装置试验工装设计与优化

为保证300 km/h动力集中型动车组轴盘制动装置试验工装满足试验要求,文章结合轴盘制动装置的结构特点和实际工况,设计轴盘制动装置试验工装,并利用ANSYS Workbench仿真软件对工装进行刚度、强度分析。利用在紧急制动工况下对工装的应力、变形及分布规律的分析结果对工装结构进行优化设计,优化后的工装性能结构更加合理,可提高试验的可靠性。     

铁路车辆盘形制动尖叫噪声的有限元分析

为降低铁路车辆盘形制动尖叫噪声,应用全模型直接复特征值分析方法研究制动系统的运动稳定性。使用NASTRAN有限元软件建立了包括制动盘、闸片、闸片托、制动杠杆和杠杆托等部件的全尺寸铁路车辆盘形制动系统有限元模型。在模型中,制动摩擦面间的法向力用线性弹簧力表示,摩擦力取为线性弹簧力与摩擦系数的乘积。应用Hess方法解有限元系统特征方程的特征根,根据特征根实部的正负,判断制动系统发生制动尖叫噪声的趋势。计算结果表明,摩擦系数、制动盘转动方向以及闸片托的厚度对制动尖叫噪声都会产生重要影响,可以通过优化制动系统闸片托的厚度来抑制制动尖叫噪声。     

高摩擦系数合成闸瓦热负荷研究

采用热一结构顺序耦合对货车高摩擦系数合成闸瓦在紧急制动工况和长大坡道调速制动工况下进行热应力仿真分析,并从材料的微观角度分析闸瓦摩擦表面的摩擦情况。结果表明：紧急制动时闸瓦的瞬态最高温度和最大应力满足要求;而调速制动时,最高温度和最大应力分别达到651．1℃、62．4MPa,应力超出闸瓦的极限值。仿真结果较为真实地反映了整个制动过程中闸瓦的瞬态温度和应力变化情况,且闸瓦一次制动满足要求。     

下穿铁路斜交框架地道桥主要设计参数分析

为了研究设计参数对铁路斜交框架地道桥受力特性的影响,依托某实际工程,建立数值模型进行分析。以原结构为基础,分别改变框架地道桥的宽跨比、斜交角、高跨比、腋角尺寸并分别建立有限元模型计算分析,研究设计参数增长15%时受力特性的变化规律。并设计正交试验以找出参数的影响程度及优化方案。研究结果表明:设计参数变化时,结构受力的变化规律相似,但受力特性的影响程度不同;宽跨比、高跨比、腋角尺寸的增加可使顶板主拉应力减小;宽跨比、腋角尺寸的增加可使顶板竖向位移减小;在4个设计参数中高跨比对顶板主拉应力的影响最大;提出的优化方案与原结构相比,可使顶板在单列车荷载下最大主拉应力降低35.4%、在双列车荷载下最大主拉应力降低45.7%。     

制动模块总成局部断裂原因分析及改进

针对制动模块总成在进行冲击振动试验时出现局部断裂问题,建立了制动模块总成的有限元仿真模型,并进行了动态特性分析。结果表明:制动模块总成的一阶固有频率偏低,试验时在外界激励的作用下,制动控制箱体发生较大的振动使制动控制箱体安装吊耳处承受较大的交变应力。结构在交变应力的作用下出现裂纹而断裂。从调整制动模块总成刚度入手,在保证制动模块总成总质量不增加的前提下通过对框架进行改进,提高其抗弯刚度,改进后的制动模块总成经试验验证满足技术要求。     

列车制动耗能一般意义公式及机车优化操纵侧重点问题

在对制动所消耗列车动能进行分析的基础上推导出列车制动耗能一般意义公式 ,提出了必要、不必要制动和制动损失概念 ,并对机车优化操纵侧重点问题进行了探讨     

制动梁电热对流烘干室

本文针对货车制动梁、杠杆、支点座等件油漆涂后质量不合格问题进行分析，论证了采用电热对液烘干室烘干工件的方法，并对烘干室温度计算和结构要素进行论述。