关键词： 动车组   安全检测系统   接触网   轮轨   高速摄像技术  

摘要： 既有的高速铁路安全保障系统无法实现全线路的监控,本文提出了车载运行环境安全检测系统的研究方案,实现了对线路状态、接触网状态、轮轨接触状态的实时在线监测。该系统利用高速摄像技术采集轨道线路状态信息,实现轨道线路状态实时检测,为动车组的安全运行提供预告信息;同时收集的线路数据能够为后续轮轨关系、弓网关系和作用规律的研究提供帮助,还能为轨道线路的维护提供预警信息。

关键词： 高架轨道   轮轨噪声   噪声预测   参数分析  

摘要： 随着我国城市轨道交通的快速发展，高架轨道作为一种经济、实用、安全、快速的交通模式，在城市轨道交通建设中得到越来越广泛的运用，但由此带来的振动噪声对周围环境的影响也变得十分突出。通过建立轮轨噪声预测模型，运用有限元法分析箱型梁、u型梁阻抗，对高架轨道轮轨噪声进行预测分析。讨论了桥梁截面型式、行车速度、轨道扣件刚度、桥梁结构阻尼、桥梁支座刚度对高架轨道轮轨噪声的影响。分析结果表明，行车速度和扣件刚度对轮轨噪声有较大影响，在200Hz以下，轮轨噪声总体上随着扣件刚度的增大而增大；在200-800Hz范围内，轮轨噪声随着扣件刚度的增大反而减小；在800Hz以上，扣件刚度对轮轨噪声无明显影响。桥梁截面型式仅在低频部分对轮轨噪声有较大影响，而桥梁结构阻尼、桥梁支座刚度则对高架轨道轮轨噪声影响甚微。

关键词： 道岔   轮轨磨耗   轮轨接触   接触应力   弹塑性   有限元法  

摘要： 研究目的：针对车轮与道岔钢轨磨耗严重的问题,以沪昆线湄池站为试验背景,现场测量其磨耗后LM型车轮踏面与12号道岔钢轨型面,并基于迹线法原理和有限元理论求解车轮与道岔钢轨的接触问题,计算分析轮轨型面磨耗对轮轨接触几何关系、接触应力、接触斑尺寸及内部应力的影响规律,为道岔钢轨廓形优化设计及岔区钢轨打磨提供理论基础。研究结论：（1）轮轨型面磨耗改变了轮轨接触点对分布状态,缩短了岔区轮载过渡范围,增大了轮轨接触竖向不平顺幅值及其波动程度,导致岔区轮轨相互作用增强,加剧了道岔钢轨的磨耗伤损;（2）轮轨磨耗能够增加轮轨型面共形度,降低轮轨接触应力和Von Mises应力的幅值;（3）道岔钢轨Von Mises应力最大值一般发生在距钢轨表面2.7~4.5 mm范围内,易导致此处接触疲劳裂纹的萌生;（4）本研究成果可供道岔钢轨廓形优化设计时参考。

关键词： 起重机   轮轨   摩擦试验   问题   改进措施  

摘要： 在自主研发的起重机轮轨摩擦试验装置上进行试验,试验过程中发现试验装置存在车轮自然啃轨、测温仪器测不准、车轮轴严重磨损、轴承易破损等问题,针对上述问题通过原因分析,提出相应的改进措施。

关键词： CBN砂轮修整   数控系统   Galil  

摘要： 介绍一套CBN砂轮轨迹法修整系统,采用一种通用金刚石滚轮,通过轨迹法以实现对多种形状的CBN砂轮的修整。使用等间距法和连续圆弧代替最小二乘圆弧拟合法,优化了修形轨迹模型。设计了修整系统的硬件结构及软件结构。

关键词： 扣件胶垫   刚度温变   车辆-轨道耦合动力学   随机振动  

摘要： 以我国地铁扣件中常用的热塑性聚氨酯胶垫、氯丁胶垫以及三元乙丙胶垫为研究对象,利用配备温度箱的万能试验机,测取-40~70℃温度环境中3类胶垫的静刚度。运用车辆-轨道耦合系统随机振动分析模型,计算分析不同温度环境下扣件胶垫温变刚度对轮轨系统随机振动频响特征的影响规律,据此评价3类扣件胶垫的温度敏感性。研究结果表明:3类扣件胶垫静刚度随温度的变化呈非线性的变化趋势,对20℃以下的低温均比较敏感,其中氯丁胶垫最为敏感,聚氨酯与三元乙丙胶垫的低温敏感度相近;在20℃以上的高温区,聚氨酯胶垫静刚度略有上升,氯丁与三元乙丙胶垫静刚度随温度的升高而缓慢下降,3类扣件胶垫静刚度在高温区的变化幅度均较小,具有良好的高温稳定性;扣件胶垫温变刚度主要影响中心频率31.5Hz以上的车辆与中心频率63 Hz附近的钢轨竖向随机振动响应,20^-40℃温降环境的影响远大于20~70℃的温升情况。

关键词： 轮轨润滑   轮轨磨损   润滑剂   评价方法   指标  

摘要： 轮轨润滑是减小轮轨磨损、降低轮轨噪声、节约列车牵引能耗及提高列车运行安全性的一种有效措施。对近年来国内外学者在轮轨润滑剂性能评价方面的工作进行梳理,归纳一些常用的评价方法和指标,为系统全面、准确地评价轮轨润滑剂性能提供借鉴。在研制新型轮轨润滑剂或筛选已有润滑剂用于轮轨润滑时,需根据不同线路、车辆及运行工况条件合理选择评价指标,并进行优化组合,在充分保证最重要指标的同时照顾次重要指标,从而获得综合性能最优的轮轨润滑剂。

关键词： 起重机   轮轨   摩擦试验   改进措施  

摘要： 在自主研发的起重机轮轨摩擦试验装置上进行试验,试验过程中发现试验装置存在车轮自然啃轨、测温仪器测不准、车轮轴严重磨损、轴承易破损等问题,针对上述问题通过原因分析,提出相应的改进措施。

关键词： 车轮   超声冲击   白层   组织   硬度  

摘要： 通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、.显微硬度仪、表面粗糙度测试仪等多种实验手段对所研究金属表层组织和硬度进行了表征。对货载失效车轮进行分析,结果表明车轮踏面处主要损伤为剥离掉块,且是由所受载荷不均引起,同时还会有白层在车轮踏面处形成;轮缘处主要损伤是严重磨损,同样也有白层在此处形成,硬度结果表明白层区硬度相对基体提升了 3倍。然后对重载车轮钢、钢轨钢和纯铁进行超声冲击表面强化,结果表明,重载车轮钢经过不同工艺超声冲击处理后,表面粗糙度都降到4μm以下,表面硬度有一定幅度提高,并且表面引入了有益的残余压应力,同时在表层形成了一定厚度的变形层,而且表层晶粒已经碎化,形成等轴状的纳米晶组织,通过不同工艺参数的表面处理,可以使重载车轮钢满足不同服役条件下的使用要求;分析纯铁和重载车轮钢在超声冲击遍数分别为1遍、2遍、3遍后的表面硬度可知,重载车轮钢硬度的提高是加工硬化、细晶强化和固溶强化共同作用的结果;对不同含碳量的材料在功率为120w、转速为450r/min、进给速度为0.05mm/r、冲击遍数为3遍的超声冲击作用下的结果进行对比可知,纯铁形成的变形层深度最深,表层硬度提高幅度最大,且达到了80%,而钢轨钢硬化效果最差,可以得出超声冲击下轮轨钢的硬化过程是:首先表层的铁素体相发生塑性变形,随着变形程度增加,在珠光体周围形成应力集中,从而使渗碳体相开始细化、扭曲、碎化,并发生部分溶解,最终使表层硬度升高。

关键词： 接触动力学   高速列车   车轮非圆化   瞬态有限元法   磨耗预测  

摘要： 随着我国高速铁路的快速发展以及高速列车运营速度的不断提高,目前我国已经建成了世界上最大规模以及最高运营速度的高速铁路网。至2015年上半年我国铁路通车里程达到12.3万公里,其中高铁达1.9万公里,占世界高铁总里程的60%以上,居世界第一,基本覆盖了我国50万以上人口的城市。随着列车运营速度的提高,之前一些可以忽略的问题变得突出,高速列车车轮磨耗导致轮对非圆化就是其中之一。轮对磨耗不均匀导致轮对踏面出现不圆化,其外形也随之发生改变,从而导致轮轨接触几何也会发生变化。轮轨接触几何是车辆运行的核心,也是影响轮轨安全运行的关键因素,轮轨接触关几何对高速列车运行品质也具有较大影响。本文以我国动车组CRH2头车参数为研究对象,采用多体动力学软件UNIVERSAL MECHANISM建立相应的高速列车车辆动力学模型,模型中设置不同速度、轴重以及摩擦系数,在平直轨道上运行12s。计算得到不同速度下的轮轨接触振动特性,结果表明:轮对在运动过程中,轮轨垂向力随时间的变化曲线可以近似为呈周期性变化,周期约为0.1s;最大垂向力为115751.8N,最小为688.4N,分别是轮轨静载荷的1.938倍和0.012倍;轮对冲角的振动周期T=0.05s,最大振动幅值为1.568 mrad;横移的振动周期T=0.95s,振幅为3.3mm。选择某一时刻的位置接触参数作为有限元计算的初始条件,以动车组CRH2型的上LMA轮对和CHN60钢轨为分析对象,通过有限元软件ABAQUS建立大规模有限元模型,采用mixed Lagrangian-Eulerian方法建立高速列车轮轨滚动接触瞬态模型。通过计算结果分析得到轮对蠕滑以及磨耗的一般规律,结果表明:在轮轨振动行为下,轮轨接触位置与纵横蠕滑力实时变化,轮对横移与轮轨法向力越大,轮轨接触斑内纵横蠕滑力也越大、此时磨耗也越严重,从而导致车轮的非圆化磨耗。轮对踏面磨耗的周期性规律受轮对横移的周期变化和轮轨力周期变化的耦合作用,这也是车轮踏面出现复杂多阶磨耗的根本原因。