基于槽型轨的低地板有轨电车车轮磨耗及优化研究

低地板有轨电车因在城市中运行,道路工况复杂、小曲线半径较多,轮轨磨耗较为严重。又因轨道基本都使用槽型轨,在一定情况下槽型轨轨槽会与轮背发生接触,同样会发生磨耗。为研究车轮磨耗规律,以国内自主研发的新型70%低地板有轨电车为研究对象,建立其动力学模型,基于Archard磨耗模型及轮轨多点非椭圆接触理论对磨耗演变过程进行模拟,研究不同轮背内侧距下的车轮磨耗问题。结果表明,轮背内侧距对直线和曲线工况磨耗问题的影响是相互矛盾的,在一定范围内轮背内侧距越小对直线工况越有利,而对曲线工况不利。通过对实际运行线路的磨耗情况研究发现,车轮磨损主要发生在曲线行驶中,对车辆在整条线路上的磨耗问题进行优化,综合考虑直线与曲线所占比例,当轮背内侧距为1 376 mm时磨耗问题得到最优,对于使用槽型轨的车辆设计时轮背内侧距应当与车辆悬挂参数相匹配。

高速车辆轮轨接触几何关系及车轮磨耗疲劳研究

将我国高速铁路常用车轮的原始型面(S1002CN,LMA和XP55)及运行20万km后的磨耗型面(S1002CN_20,LMA_20和XP55_20)分别与CHN60钢轨进行匹配,分析轮对内侧距和摇头角的变化对轮轨接触几何关系的影响规律。在此基础上,采用Archard磨耗模型和滚动接触疲劳模型并结合车辆动力学模型,建立车轮磨耗疲劳预测模型,对不同型面车轮的磨耗和滚动接触疲劳进行研究和预测。结果表明:S1002CN型面车轮的轮轨接触几何关系对车轮磨耗、轮对内侧距和摇头角的变化最为敏感,该型面车轮的最大磨耗深度最大且范围最广;XP55型面车轮的磨耗范围最小,LMA型面车轮的最大磨耗深度最小;XP55型面车轮的轮轨接触应力较大,经过曲线线路时易发生高周疲劳现象,但这种现象在车轮磨耗后消失;S1002CN和LMA型面车轮的轮轨接触应力较小,但在车轮磨耗后轮轨的接触应力明显增大,易发生高周疲劳。

印度RMGL项目地铁车辆轮轨匹配关系研究

针对印度RMGL项目轨道条件,分析对比了两种不同踏面形状与该钢轨匹配关系,并通过改变轮对内侧距,对比不同轮轨接触关系和动力学性能,以优化轮轨接触关系,改善车辆动力学性能。

渗镍高速工具钢／砂带基材的摩擦磨损实验研究

为探究共轭接触轮/砂带基材之间的磨损失效机理,有效减缓共轭轮的磨损程度,在自行设计的砂带摩擦磨损实验台架上,进行了渗镍高速工具钢与砂带基材的配对磨擦磨损实验。通过分阶段观测渗镍高速工具钢实验轮表面粗糙度和表面形貌,揭示出粘着磨损机理占主导,疲劳磨损和氧化磨损机理其次,磨粒磨损机理比重最小;其次通过分阶段测定实验轮质量、几何尺寸等参数变化规律,计算出其磨损率比渗镍前至少下降约57%。研究表明:表面渗镍能有效提高普通高速工具钢共轭接触轮材料的耐磨性,从而能够提高共轭砂带磨床的磨削效率和加工精度。