车轮型面演变对重载固定辙叉磨耗的影响

为研究大秦线路上列车车轮型面演变对固定辙叉动力学性能的影响,建立重载列车-辙叉动力学模型,分析重载列车通过固定辙叉的动力学性能和磨耗规律。结果表明,车轮通过理论尖端后,滚动圆半径不断变化使得轮叉接触点线速度发生改变,轮叉间滚动与滑动摩擦并存,对翼轨磨损较大;不同车轮对心轨冲击位置相对集中,心轨该区段伤损严重;车轮演变使轮叉接触状态发生变化,磨耗初期车轮的列车动力学性能优于标准车轮,列车平顺性更好,磨耗初期机车与货车轮叉垂向力较标准车轮分别降低了39%和56%,该磨耗阶段车轮与辙叉匹配时,辙叉的磨损最轻微。随着车轮型面演变,车轮磨耗加深,列车动力学性能逐渐恶化,磨耗后期车轮对辙叉磨耗掉块伤损的影响最剧烈。     

地铁A型车轮对疲劳强度分析

以地铁A型车轮对作为研究对象,采用结构有限元的方法对其疲劳特性进行理论研究,建立三维实体模型,计算其过盈配合强度,基于UIC510-5标准,同时考虑过盈配合的影响对轮对有限元模型施加指定的约束和载荷,计算轮对静力学强度,采用疲劳极限法并参照车轮Goodman疲劳极限图,计算车轮疲劳强度。最后,参照欧洲EN13103标准,校核计算车轴主要截面的疲劳应力,可为地铁列车轮对的结构优化提供一定参考。     

货车车轮更换平台的设计与研究

货车车轮更换平台是一种实用新型产品,该平台关系到货车运输过程中的交通安全,越来越多的物流企业对车轮更换技术的研究有着浓厚的兴趣.文中针对货车车轮更换的关键技术进行设计研究,提出了一种货车车轮更换平台的设计方案,分析了车轮更换平台的结构组成及工作原理.     

货车车轮结构强度分析

为了准确而可靠地评估货车车轮的结构强度,建立车轮的有限元模型,用人工划分和自动划分相结合的方法将车轮划分成六面体单元模型,对模型施加约束和载荷,求解出von Mises应力和最大剪应力,分别用von Mises准则与Tresca准则对车轮进行应力分析,有效地确定车轮结构危险点,并对计算结果的数值稳定性进行分析。对车轮静态弯曲实验的测点进行实验应力分析(包括von Mises应力和最大剪应力),验证有限元分析结果,并分析实验误差的产生原因。结果表明,采用六面体单元的线性有限元分析方法,能准确确定车轮结构危险点,具有很好的数值稳定性,适用于对货车车轮进行结构强度分析。     

梯度复合结构对列车车轮力学性能的影响

基于列车车轮表面抗磨损的功能要求,划定列车车轮表面为抗磨损功能区,在功能区与车轮基体间设计合理的梯度复合结构,开展具有梯度复合结构的列车车轮设计方法研究。以Hertz接触理论为依据,采用ANSYS建立轮轨热-结构耦合模型,分析轮轨整体在温度载荷及静态接触作用下应力分布。分析梯度复合结构对列车车轮力学性能的影响。结果表明:与无梯度复合结构车轮相比,梯度复合结构能有效降低车轮表面抗磨区与基体间等效应力突变,改变列车车轮应力分布特征,从而防止抗磨区在热-结构耦合作用下脱落。基于文中特定工况下,提出当抗磨区厚度为1.0 mm时,列车车轮表面抗磨区与基体间采用厚度为2.0 mm,中间层为8层的线性梯度复合结构就可有效减缓结合面上等效应力突变的结论。     

地铁车辆列车参考速度计算及空转滑行故障分析

北京地铁14号线列车在运行多年后,乘客反映此线路车辆振动和噪声较大,严重影响乘车体验。中车技术人员通过调查发现振动和噪声异常原因是列车经过曲线轨道时轨道列车车轮轮缘与轨道边缘的接触造成轮缘与铁轨的严重磨损,使得行驶车轮表面出现了多边形和钢轨波磨。消除或降低车轮多边形现象来降低振动就需要对磨损的车轮轮对进行璇修,消除轮缘表面凹凸不平部分,确保轮对再次变为圆形,轮对璇完后轮径直径会变小。在对首列车完成璇修工作即安排运营。在运行过程中车辆控制系统报出了轮径错误和空转滑行故障。车辆一旦报出空转滑行故障并持续一段时间就会导致控制系统切除牵引系统电制动。车辆在制动工况无电制动情况下就只有通过纯空气制动对车辆进行减速,过大的空气制动会引起车辆出现较大的冲击,又会再次降低乘客乘车的舒适度。TCMS（车轮控制管理系统）中的列车参考速度是影响牵引出现空转滑行的重要因素。该文通过对TCMS系统内的2种不同计算列车参考速度的方式进行对比分析,结合轮径校准和空转滑行原理,找到璇轮后空转滑行问题发生的原因,根据分析后的结果优化软件系统中的参考速度来解决车辆空转滑行问题。     

重载货车车轮踏面制动辐板热应力分析

采用大轴重货车是解决我国铁路货运能力不足的主要途径之一,然而提高轴重意味着车轮踏面所受的制动热负载将会增大,这可能导致大轴重货车车轮辐板热损伤加剧。因此,有必要通过对不同轴重车轮热应力的对比分析,揭示轴重大小对车轮辐板损伤的影响规律,为制定大轴重货车运行和制动条件提供支持。提出研究此问题的新思路,采用热弹塑性有限单元法,模拟在热处理工艺过程中车轮辐板残余应力分布状况,使得车轮存在仿真制动工况所需的初始残余应力。对重载运煤专线—大秦线全程循环制动进行模拟,计算得到车轮制动功率—时间历程,仿真在此工况下30 t重载货车车轮辐板的温度场和热应力场的分布状况。计算比较21 t、25 t和30 t轴重货车车轮在大秦线全程循环制动中热应力和制动完全结束后的残余应力的变化规律。结果表明,车轮在热处理后,车轮辐板残余应力是不可忽视的。随着轴重的增大,车轮辐板将承受更大的热应力和残余应力。     

不同轮对结构城市轻轨低地板列车通过道岔区动力学行为分析

为研究城市轻轨低地板列车通过道岔区的动力学行为,选取典型的5模块M+F+T+F+M编组列车为研究对象。低地板列车轮对结构逐步从传统轮对发展为独立轮对,两者导向能力有较大差异,分别选取全传统轮对与全独立轮对列车进行研究,采用多体系统动力学方法,建立列车的动力学模型;采用轮轨多点接触理论,建立道岔的变截面轮轨接触模型。以7号单开道岔为例,分析全传统轮对列车与全独立轮对列车的头车、中间车和尾车通过道岔区的动力学行为。结果表明:通过道岔区比通过普通曲线更容易出现横向位移波动和接触点跳跃,轮轨力迅速增大;独立轮对通过道岔区比传统轮对横移量更大,更容易发生轮缘接触和偏磨;列车通过道岔区时,头车的轮轨横向力比中间车和尾车大,而尾车比头车和中间车更容易出现瞬间车轮跳起现象,中间车的安全性优于头车和尾车。     

C80型敞车车轮磨耗规律浅析

大秦线煤炭年运量达4亿多吨,2万吨列车发车间隔为12分钟,单元万吨列车发车间隔为11分钟,载重量大、发车间隔短,造成的车轮磨耗问题日趋严重,给轮对检修工作增加了巨大成本。车轮性能的优劣直接影响着车辆运行安全和品质,通过对大秦线配属C80型敞车车轮收入尺寸情况进行调研、统计和分析,浅要分析车轮型号、车轮钢种代号、轮径、转向架型号和车轮装用位数与车轮磨耗间的关系,并提出指导检修与运用检查建议,切实降低成本,确保运输安全。     

弹性车轮对地铁列车碰撞安全性的影响

为了研究弹性车轮在碰撞过程中对地铁列车安全性的影响,以某4节编组地铁列车为研究对象,建立了分别采用弹性车轮和刚性车轮的地铁车辆有限元模型。设计了载客量为空载和定员载荷的情况下,地铁列车以25 km/h速度分别在直线轨道和半径为800 m的曲线轨道上碰撞另一列相同的静止列车的8种碰撞场景,使用LS-DYNA显示动力学软件模拟碰撞过程。研究结果表明:和刚性轮相比,弹性车轮的车轮抬升量在空载工况下能够大幅度地减少,而在定员载荷工况下其略有增加;在不同的载荷工况下,弹性轮都能够在一定程度上减少轮重减载超过限值0.65的最大作用时间,并大大降低了曲线轨道上脱轨系数的最大值及其超过限值1.0的最大作用时间。     

车轮踏面制动的热-机耦合数值模拟

重载列车车轮踏面制动是一个复杂的动态接触热-机耦合问题,介绍了热-机耦合问题的求解方法,并利用有限元分析软件ANSYS对提速货车的单闸瓦踏面制动过程进行了紧急制动工况的数值仿真,定量地给出了车轮踏面温度和应力随时间的变化规律,为研究车轮踏面热疲劳提供了理论依据.     

有限元分析与疲劳评价在钢制车轮轮毂开发中的应用

应用eta／DYNAFORM成形分析,ANSYS结构分析和FE—SAFE疲劳分析软件,对某型轿车钢制车轮轮毂结构进行了三维有限元计算,求得车轮轮毂综合应力场。分析结果经疲劳分析软件处理,以云图方式显示出车轮轮毂的疲劳循环次数和安全系数。     

铁路货车滚动轴承加载磨合机的研制

为适应铁路货车高速重载的要求,对自行研制的货车滚动轴承加载磨合机的原理、总体方案、主要技术参数和技术特点做了介绍。该磨合机提高了货车轮对的检修质量,具有较突出的优点,将对确保列车的运行安全发挥重要作用。     

浅析铁路货车车辆轮对故障及处理

车辆轮对是铁路货车的重要组成部分,对于保障铁路货车的安全、稳定运行具有重要意义。车辆轮对包括的各种零构件较多,在铁路货车运行过程中,轮对构件容易受到各种人为、自然等因素的影响,出现磨损、裂纹等故障,对货车车辆的安全运行状态产生不利的影响。为了保障铁路货车的运行质量,铁路部门需要提高铁路货车车辆轮对故障处理水平。本文简单分析了铁路货车车辆轮对故障,并探讨了铁路货车车辆轮对故障处理措施。     

铁路货车注油孔车轮精加工工艺研究

车轮是铁路货车转向架的一个关键零部件,车轮的制造质量直接关系到铁路货车的运行安全和运行品质。本文简要阐述了某型出口铁路货车注油孔车轮精加工工艺,并针对其在加工过程中出现的相关问题进行了分析,从刀具性能、产品结构、加工工艺参数等方面进行分析研究,并提出了工艺优化方案。     

高速列车车轮多边形磨耗演变行为

车轮多边形不仅会严重影响高速列车的运行性能,同时会随着车轮的磨耗发生不断演变,因此其演变行为值得关注。对高速列车车轮多边形磨耗的演变过程进行数值模拟,并分析相位差对多边形磨耗的影响。结果表明,车轮初始3阶多边形会演变成多阶混合多边形,其中3的整数倍阶多边形占主要地位;车轮多边形发展过程中,存在一个磨耗急剧增大的"转折里程",应在"转折里程"之前对车轮多边形进行处理;车轮多边形使轮轨垂向力和轮对构架垂向振动加速度增大,同时导致跳轨现象,影响车辆运行安全;多边形相位差会导致车轮的磨耗迅速增加,磨耗率在轮相位差为1/2周期时达到最大。研究成果为车轮多边形的控制手段及现场镟修策略提供了理论依据。     

坡道长度对货车制动热负荷的影响

川藏铁路特殊的地形、地势造成沿线坡道长度顺势延展,坡道长度增加将导致货运列车匀速下坡制动工况更加恶劣。采用ANSYS有限元软件建立货车新轮三维有限元模型,针对坡道长度10～20 km连续延展的不同坡长工况,进行货运列车匀速下坡制动热负荷分析,采用间接耦合法计算车轮热应力场。仿真结果得出新轮在不同坡长条件下温度云图、热应力云图以及最高温度与最大热应力时间历程曲线,体现坡道长度增加对最高温度和最大热应力均有提高作用,但增幅逐渐减小;同时,对比车轮辐板圆角径向热应力可知,辐板疲劳裂纹易发生于轮辋与辐板过渡内圆角。     

动车组车轮探伤技术体系及检测设备运用情况

动车轮对是列车走行部的关键部件,其质量状况的好坏直接影响到动车的行车安全。我国在借鉴国外动车组轮对探伤应用及管理经验的基础上,结合我国动车组运用检修管理模式,制定了和谐号动车组轮对探伤技术体系。上海铁路局按照统一要求全面落实探伤技术体系,配置并运用相应的车轮探伤设备,确保轮对运行安全。现对该技术体系进行介绍,并简要分析南京、上海动车段车轮检测应用情况。     

基于广义模块化高速列车轮对数字化设计

高速列车的轮对决定着整车品质,研究和探索轮对的现代设计方法具有重要意义。根据轮对结构特征和设计程序,提出基于广义模块化的数字化设计方法。文中介绍了广义模块化设计方法,详细论述了轮对设计流程和功能模块设计,系统功能模块划分为全局参数模块、结构设计模块和分析与校核模块,结构设计模块基于广义模块方法划分为踏面模块、车轮模块和车轴模块。采用面向对象的设计方法,开发轮对CAD设计平台,实现高速列车轮对的数字化设计。     

CHN60/UIC60钢轨廓型下高速列车车轮踏面磨耗对比分析

为了研究不同轮轨廓型匹配时高速列车车轮踏面磨耗情况,运用多体动力学软件UM建立某高速列车单车车辆/轨道耦合动力学模型,利用轮轨滚动接触理论和车轮磨耗预测模型,对比分析列车CHN60和UIC60钢轨廓型与LMA车轮廓型匹配时车轮踏面磨耗规律。研究表明:在运营里程低于26. 5万km时,LMA/CHN60和LMA/UIC60车轮踏面磨耗相差不大,在运营里程超过26. 5万km以后,LMA/UIC60磨耗显著增大;相比LMA/CHN60,车轮踏面磨耗对LMA/UIC60轮轨接触点的分布状态影响更大,前者的轮轨接触状态要优于后者;在车辆运营里程低于13. 5万km时,LMA/CHN60和LMA/UIC60的车轮磨耗功最大值相差不大,在车辆运营里程超过13. 5万km后,LMA/UIC60轮轨匹配下的车轮磨耗功最大值逐渐大于LMA/CHN60轮轨匹配; 2种轮轨廓型在运行中的车轮磨耗功率最大值都逐渐减小,但LMA/UIC60轮轨匹配下的磨耗功率最大值普遍较大。