沙粒介入高速列车制动界面对摩擦块摩擦磨损行为的影响

针对沙区铁路的列车制动摩擦磨损问题,基于自主研制的高速列车制动摩擦磨损试验台,开展了戈壁沙、沙漠沙介入制动界面后影响摩擦块摩擦磨损行为的试验研究.重点探究了2种不同沙粒介入制动界面后摩擦块表面摩擦磨损特性的演变过程及其差异,结果表明:戈壁沙、沙漠沙的介入,都会破坏摩擦块表面的原始磨屑堆积层,进而改变界面接触状态及磨损特性.戈壁沙介入后的摩擦块表面不易形成稳定的摩擦层,且显露出更多的石墨成分,降低了界面摩擦系数及平均温度.而沙漠沙介入后,由于其粒径相对较小,在摩擦块表面堆积了更多的沙粒,形成了沙粒磨屑混合堆积层,这种堆积层增大了界面摩擦系数和平均温度,并对摩擦块基体材料造成严重损伤.

基于区间分块Q学习的智能车辆安全舒适刹车算法

针对当前智能汽车刹车场景下的安全与舒适性问题,提出一种基于区间分块的Q学习算法。首先在Q表中将前车加速度以一定间隔划分入等长区间,用区间中值做间隔来划分后车加速度。其次通过在安全条件下与加速度呈负相关的奖励设置,使智能体在保证安全的前提下尽量降低刹车加速度。最后在智能体训练的过程中遵循ε-贪心策略以减少随机性,在训练完毕后遵循贪心策略以最大程度利用智能体。将提出的算法与传统Q学习算法在三种常见道路场景上进行仿真测试。实验结果显示使用提出算法的智能车辆在刹车场景中安全率100%、平均刹车加速度小于2 m/s~2且能处理连续刹车加速度,表明提出的算法能够在确保智能汽车安全刹车的同时实现较低的刹车加速度。同时在连续刹车加速度与离线环境等复杂情况下,算法均能正常使用。

环保纤维型钻机刹车块制备及性能评价

传统石棉型钻机刹车块在高温工作条件下易脱落,且产生有毒致癌分解物。本文以环保纤维型材料制备的盘式钻机刹车块作为实验,各项性能实验结果,表明纤维型钻机刹车块的密度、冲击强度、摩擦系数、磨损率性能与石棉型钻机刹车块基本相似,符合行业标准要求,且制动导热温度比石棉型钻机刹车块低,因此,纤维型钻机刹车块性能稳定,使用寿命较长,利于作业人员健康及设备工作效率。

合成摩擦材料在轨道交通领域的应用与发展

合成摩擦材料以其重量轻、摩擦系数稳定、性能可调节性强等优点,成为轨道交通列车制动装置中的关键材料,主要产品应用于制动的合成闸片、合成闸瓦和用于踏面清扫及修形的研磨子。综合概述了合成摩擦材料在我国轨道交通领域的发展历程,详细介绍了3种产品的物理力学性能和摩擦性能特点,并就合成摩擦材料在铁路机车、城市轨道交通列车、动车组列车等轨道交通上的应用实例和发展情况做了分析。基于列车行驶和制动的复杂工况,对合成摩擦材料在使用过程中常见的金属镶嵌、裂纹、异常磨耗等问题进行成因剖析并提出解决策略。面对轨道交通“提速、重载、轻量化、安全”的发展趋势,提出合成摩擦材料在深化基础理论研究、更高速度等级应用及摩擦副匹配关系等方向的发展需求,为我国在合成摩擦材料的研究及应用提供参考和思路。

电梯块式制动器热-结构耦合仿真及其热疲劳寿命预测

电梯紧急制动工况下,块式制动器制动轮与闸瓦在摩擦生热作用下使制动器强度减弱,最终导致制动器热疲劳失效,因此制动器热疲劳寿命受热-结构耦合特性影响。通过对电梯块式制动器热-结构耦合仿真,得到制动器温度场和应力场相互耦合,且两者分布不均匀;同时考虑在紧急制动工况下制动轮与闸瓦接触表面轴向、径向以及周向三向对应力场的影响,并获取制动轮与闸瓦接触区域的三向应力分布,根据制动器热-结构耦合仿真结果分析确定紧急制动时制动器易发生热疲劳部位。在紧急制动工况下,基于制动轮材料的S-N曲线采用Manson-Coffin公式,完成紧急制动工况下制动轮的热疲劳寿命预测,为电梯制动器的优化设计和维护提供依据。

重载铁路列控系统应答器布置方法

以重载铁路四显示自动闭塞线路为基础,考虑重载列车长度不固定、机车制动参数差异、机车控制设备切换等因素,研究重载铁路列控系统的应答器布置方法。分别根据区间应答器、出站应答器、连接应答器、预告应答器、执行应答器、注销应答器的不同应用要求,分析应答器布置过程中需满足的技术条件,建立满足重载铁路列控系统的应答器布置模型。与CBTC系统以及CTCS-2/3级列控系统应答器布置方法相比,该模型能够根据自身限制条件给出有效的应答器布置方案,以供设计人员参考。通过开发相关软件,结合准池线路实际工程应用,验证了应答器布置方案的可行性与高效性。

郑万高铁长大下坡道区段闭塞分区划分与列控系统匹配性研究

针对郑万高铁长大下坡道区段列控系统与闭塞分区划分不匹配导致列车ATP系统允许速度突降的问题,研究长大下坡道区段闭塞分区划分与列控系统的匹配性。基于CTCS2-200C和CTCS3-300H型列控车载设备软件制动模型进行仿真计算,得出郑万高铁长大下坡道区段闭塞分区符合性检算结果。经验证郑万高铁襄阳至万州段下行线反向闭塞分区长度CTCS2-200C检算结果存在不符合项两处;上行线反向轨道电路信息许可长度CTCS3-300H检算结果存在不符合项一处。由于反向运行为特殊运行场景,建议纳入铁路局列车运行管理办法,以解决检出问题对列车运行的影响。本项研究实现了跨专业技术融合验证闭塞分区设计与列控系统匹配性的方法,可供其他类似工程参考与借鉴。

一种红外感应安全装置在天车上的应用

天车在运行过程中,如果下方的结构物或人员超过天车横梁下部的高度,就有可能造成天车与下方结构物或人员相撞的情况。文章提供一种基于红外感应的控制装置,能够使天车在靠近下方人员或结构物时自动停止前行,避免安全事故的发生,为天车运行提供安全保证。

考虑轮轨蠕滑的高速列车制动非线性振动行为研究

为了揭示在制动工况下轮轨蠕滑对高速列车非线性振动的影响,考虑Polach轮轨蠕滑和盘片Stribeck摩擦,建立了高速列车盘式制动系统的3自由度非线性动力学模型,采用数值积分法求解制动系统的振动响应,并与线路试验数据进行对比,验证了模型的有效性。通过该模型进一步研究了低速下盘式制动系统非线性动力学行为,对比分析了Polach轮轨蠕滑模型与双线性轮轨蠕滑模型的差异;探究了平均蠕滑率和轨面条件对制动系统振动的影响;揭示了轮轨黏着与盘式制动系统非线性行为的相互作用机理。结果表明:相比于双线性轮轨蠕滑模型,Polach轮轨蠕滑模型受车速影响更为明显,更加符合实际服役情况;平均蠕滑率增大、轨面条件变差将导致混沌运动出现时的制动压力更小,混沌-周期振动交替出现的次数增加,制动系统振动行为更为复杂。

三相异步电动机制动器用整流器接线及控制应用解析

论述了三相异步电动机制动器用整流器的接线,对单、双速三相异步电动机直流圆盘式电磁制动器用整流器的交流电源提供方式和接线方法,明确电动机制动器用整流器直流电源的提供和制动控制。同时说明了制动器用整流器使用中应注意的问题。

基于相序差动电流特征差异的换流变压器匝间保护优化研究

针对实际特高压换流变压器匝间短路故障时的二次谐波制动判据持续闭锁导致差动保护动作速度较慢的问题,该文详细分析特高压换流变匝间短路故障时的保护动作行为,通过理论分析换流变压器三相的相序差动电流变化量,发现匝间短路故障时具有故障相的相序差动电流变化量幅值为非故障相的两倍且相位差为180°的特定关系,在此基础上,提出相序差动电流开放判据。此外,为防止特殊涌流工况时开放判据误闭锁,增设基于涌流间断偏移特征的识别开放判据,并进一步构造整套基于相序差动电流特征差异的换流变压器匝间保护优化方案。通过现场录波及实时数字仿真(real time digital simulation system,RTDS)仿真验证,提出的保护方法在匝间短路故障且二次谐波制动判据误闭锁时具有高快速性,对于暴露问题的实际故障,保护动作时间由56ms缩短为20ms。同时,保护在各类涌流工况时可靠不误动。该保护算法具有计算量小,对数据采样率要求不高的特点。

双动式制动器技术原理分析

制动器是使运动部件减速、停止或保持停止状态等功能的装置。摩擦式制动器广泛的应用于各类机械设备中,常规摩擦式制动器制动过程存在摩擦面温升过高,制动器功能受到了限制。本文提出双动式制动器技术,使制动盘与制动块同时转动,不断的改变摩擦区的位置,可减少热量的积聚,减少制动块的温升,改善制动器使用效果。

滑动挡车装置整体摩擦块式制动阻尼器可行性分析

本文介绍了一种用于轨道交通线路尽头线安全防护设备滑动挡车装置制动阻尼器的工作原理及其结构形式。通过对阻尼器整体结构的优化改进设计,使其具有制动力分布均匀、不易松动、安装方便、维护简便等诸多优点,有效地解决了目前滑动挡车装置制动阻尼器结构所存在的弊端。

桐油改性酚醛树脂及其在刹车片中的应用研究

将苯酚和桐油在酸性条件下反应,然后在碱性条件下与甲醛反应制得桐油改性酚醛树脂。利用红外光谱、差示扫描量热法对桐油改性酚醛树脂的结构和固化过程进行研究,并测试其剪切强度、冲击强度和硬度等力学性能。结果表明,桐油改性酚醛树脂的剪切强度、冲击强度较未改性树脂大,硬度适中。将桐油改性酚醛树脂制成刹车片,测试其摩擦磨损性能。结果表明,刹车片的摩擦系数大、摩擦性能稳定、磨损率低。

腰果油改性酚醛树脂制备高性能刹车片的研究

以腰果油改性酚醛树脂、丁腈橡胶粉为主要原料,通过对配方研究和筛选,制得了磨耗低,抗冲击强度高,硬度和摩擦系数适中,高温下抗热衰退明显的高性能载重汽车制动器内衬材料。电子显微镜分析表明,腰果油改性酚醛树脂和丁腈橡胶粉可改善刹车片中无机纤维、颗粒的界面结合状况,导致试样的热分解、热衰退和热龟裂现象减少,有效地提高试样的耐磨性能和机械性能。同时该生产工艺可省去投资大、能耗高的密炼生产工序,投资少,可降低成本。

针状硅灰石和纤维状海泡石在摩擦材料中的应用

概述了摩擦材料在汽车工业中的前景 ;对硅灰石和海泡石进行了改性研究 ;重点研究了针状硅灰石和纤维状海泡石在摩擦材料中的应用。结果表明 。

粘合剂体系对高摩合成闸瓦摩擦磨损性能的影响

设计了橡胶改性酚醛树脂和酚醛树脂改性橡胶闸瓦,利用闸瓦1∶3制动试验台研究了树脂基和橡胶基作为高摩合成闸瓦的摩擦磨损性能,分析了2种粘结剂的增强效果。结果表明,橡胶基闸瓦摩擦温升小、摩擦因数高、性能稳定,磨耗量也仅为树脂基闸瓦的1/2,综合性能优于树脂基闸瓦。

纳米材料插层原位聚合腰果壳油甲酚醛树脂

用纳米材料和变联剂对腰果壳油甲酚醛树脂改性，合成出一种高性能的刹车片用的胶粘剂基料，确定了最佳配料比和合成工艺为：n（对甲酚）：n（腰果壳油）：n（交联剂）：n（甲醛）：n（纳米材料）=1.00：0．15：0．15：0．85：0．10，X（催化荆）=0．7％，反应时间为5．0h，反应温度为70-140℃。合成产品用FTIR、UV、TG检测，结果表明目标产品韧性好、强度高、耐热性好。

碳纤维复合材料刹车片的发展及应用前景

本文介绍了刹车片材料发展的历程,基于密度低、制动性好等优越性的碳纤维复合材料刹车片的开发,以及碳纤维复合材料刹车片在汽车、列车、飞机产业的应用现状和应用前景。

石油钻机盘式刹车块材料的磨损机制研究

为提高深井石油钻机盘式刹车副的摩擦磨损性能和使用寿命,研制开发了一种性能优良的无石棉盘式刹车块摩擦材料,通过变温摩擦磨损性能实验,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDAX)对刹车块磨损表面的形貌及元素成分进行分析,揭示了刹车块材料的摩擦学行为和磨损机制。结果表明,在磨损初期,刹车盘摩擦表面硬质凸峰对刹车块表面进行犁削;随着摩擦温度的升高,摩擦表面开始软化和膨胀,同时出现了氧化磨损;在高温磨损阶段,刹车块摩擦表面受摩擦热的严重影响,产生明显的软化和塑性流动,抗剪切的能力变弱,粘着磨损增强,同时刹车块中粘结剂的热分解作用增强,使各组分因失去胶粘作用而脱落,有机纤维处于流动状态,并产生明显的拉拔、剪切以及有机物的碳化、氧化现象。此外,在摩擦过程中,有机物的热裂解、热氧化、碳化、环化等作用,使摩擦表面层留下洞穴或裂纹,从而产生疲劳磨损。