车速变化对钢轨磨损影响的数值计算与实验研究

用数值计算方法分析静态接触情况下,轮轨接触质点间蠕滑力、黏滑区的分布随横移量和摇头角变化速率的变化,利用模拟试验研究有制动力作用下车速对钢轨试样磨损特性的影响。结果表明:有制动力影响时钢轨磨损量随车速的增大呈非线性减小,在车速小于160 km/h时,钢轨磨损量随车速增加急剧减小,但是当车速超过200 km/h之后,磨损量随车速的增大而下降的趋势相对比较平缓;随着摇头角变化速率和横移量变化速率的增大,轮轨接触斑中最大滑动量逐渐减小,滑移区的面积减小,而黏着区的面积增大。

钢轨磨损量与摩擦功关系研究

研究目的:通过JD-1轮轨模拟试验机考察了轴重和曲线半径对钢轨磨损量的影响;利用CONTACT程序分析了相同工况下轴重和曲线半径对轮轨摩擦功的影响。研究结论:结合试验与计算结果,对钢轨磨损量与摩擦功之间的关系进行了研究,初步得出了利用摩擦功模拟计算钢轨试样磨损量的经验公式:w=(-0.014 46((R/800)t)^(1/2)+0.53324R/800)W,结果对实验室研究钢轨滚动接触磨损有一定的参考价值。

钢轨磨损检测装置结构设计

针对铁路钢轨磨损现状,通过对现有钢轨磨损检测装置的结构创新,设计了一种新型钢轨磨损检测装置;首先通过CCD摄像机检测模块、传感器模块对钢轨进行磨损检测,再利用图像采集模块和数据处理模块对检测数据进行分析,最后得到钢轨的磨损形式和磨损量。该装置的应用提高了钢轨磨损检测的效率和准确率,同时可对已损伤钢轨进行预警,有效延长了钢轨的使用寿命,减轻了工人的工作强度。

从轮轨关系上分析大站场道岔区钢轨磨损的原因原因及防治措施

从轮轨关系上分析阜阳北编组场道岔区钢轨磨损的病害原因,阐述大站场道岔区钢轨磨损可能造成的危害以及大站场道岔区钢轨磨损的预防与整治办法。

奥地利研究弹性元件对曲线区段钢轨磨损的影响

奥地利铁路线存在大量250～300m的小半径曲线，并伴有严重的钢轨磨损现象。为解决曲线外轨轨头的磨耗问题，奥地利铁路重点研究了弹性元件对曲线线路钢轨磨损的影响。研究包括改用R350HT材质钢轨（使磨损率降低），改进扣件扣着力以改变钢轨承受的侧向力，改用轨枕弹性垫板以减缓轨底对轨枕的冲击破坏。

基于光栅测量的钢轨磨损检测定标方法

正目前国内钢轨磨损测量主要采用接触式测量,具有测量精度高的特点,但设备探头容易磨损,需要定期矫正或更换。针对当前钢轨磨损测量的基本要求,利用基于光栅测量的非接触式钢轨磨损测量方法,采用TSAI方法进行定标,能克服接触式测量方法在使用过程中因机械磨损而带来测量误差的问题,能有效提高钢轨的测量精度。1算法设计经过大量现场调研后,利用钢轨的特征不变性,采用基于光栅测量的非接触式钢轨磨损测量方法。

略谈地铁小半径曲线钢轨磨耗的防治措施

小半径曲线钢轨是轨道结构中最脆弱的部位。在地铁运行的过程中,小半径曲线钢轨磨损是不可避免的,其会影响到地铁的运行稳定。相关单位要想提高小半径曲线钢轨的使用寿命,就必须对其磨损成因进行简单地剖析,并在此基础上,针对小半径曲线区段的特点,有针对性地提出降低小半径曲线钢轨磨耗的具体措施,以确保小半径曲线区段的正常运行。

钢轨滚动接触磨损研究

利用三维非Hertz滚动接触理论和数值程序CONTACT分析了不同轴重下轮轨滚动接触斑上应力、摩擦功等参数的变化。通过JD-1轮轨模拟试验机研究了轴重对钢轨材料磨损性能的影响,分析了磨痕形貌的变化情况。数值计算及试验结果表明:轴重和曲线半径是影响钢轨滚动接触磨损的重要因素;轮轨摩擦功的变化与钢轨磨损量的变化之间存在一定线性对应关系。

钢轨内侧磨损对轮式探头检测影响的模拟

列车运行频率的增加及速度的提高使铁路钢轨承受的负荷越来越大,从而导致钢轨因疲劳引起的损伤不断扩张,因此钢轨必须定期进行超声波探伤。中速及高速钢轨探伤设备基本都采用超声波轮式探头。在轮式探头中,各个探头的入射角是固定的。钢轨的内侧由于火车轮缘的磨损,会引起超声波折射角的变化,进而影响检测效果。采用模拟的方法分析了钢轨内侧磨损对超声波无损探伤的影响,分析了不同钢轨磨损程度下折射角的变换情况,可以看出在有磨损的时候,波束还会进行偏移,当磨损很严重时将导致全反射。该模拟为设计高效可靠的轮式探头提供了理论基础,从而提高了钢轨探伤的可靠性。

无缝线路磨损钢轨激光熔覆自动修复方式的研究

由于列车的高速化和重载化,钢轨磨损问题越来越严重,采用修复质量高、修复速度快的激光熔覆技术可以对其进行在线快速修复。为此,采用三维扫描仪首先对磨损钢轨进行扫描,然后将扫描点云数据进行三维重构、路径规划及数据格式转换,最后利用优化的数据驱动机器手臂和激光熔覆装置对磨损钢轨进行自动修复。修复工艺结果表明,对5 mm的磨耗层进行7层修复,利用修复道与道之间和层与层之间的回火作用,修复层的组织马氏体含量少,硬度为330~360 HV;经过600℃回火处理10 min后,加入钒元素的铁基合金粉末激光熔覆修复后钢轨母材、热影响区、修复层硬度均在300~340 HV,组织为回火索氏体;修复钢轨的耐磨性约为钢轨母材的87%,达到修复目的。

重载铁路曲线钢轨型面的发展规律分析

延长钢轨的使用寿命对降低工务养护维修成本至关重要,然而国内目前尚未见对一个使用寿命周期内钢轨轨头型面变化的跟踪观测,也缺少对钢轨型面的分析软件。通过借鉴铁路轨头轮廓制定标准和欧盟铁路制定的钢轨打磨、铣磨作业横断面验收标准,开发了钢轨型面管理软件(RPM),可用以制定合适的钢轨养护维修计划。利用钢轨型面管理软件对某重载铁路小半径曲线钢轨型面进行了从新轨上道到下道的跟踪观测,认为钢轨型面磨损的发展变化过程是"浴盆曲线"形式。通过利用钢轨型面的发展规律,认为在钢轨磨损的平稳发展期可以利用其平稳发展规律得到的最优磨损率指导预防性钢轨打磨(或铣磨),在钢轨磨损的急剧发展期开始之前应当进行钢轨型面的修复和重塑。

铁路线路施工中的钢轨打磨技术研究

钢轨打磨技术的应用是否合理,直接关系到钢轨的使用寿命以及列车在行驶时的安全问题,所以对于这个问题必须加以研究。文章主要从对钢轨打磨技术进行研究的意义、钢轨打磨技术的分类、钢轨打磨技术的应用三个方面对铁路线路施工中的钢轨打磨技术进行研究。

钢轨表面损伤及抗磨方法的研究

随着铁路上重载牵引需求的增加,车轮和钢轨之间的磨损问题更加严重。作者在石太线(50kg/M级)、大秦线(60kg/M级)和长火线(75kg/M级)上对钢轨严重磨损地段进行调查,在钢轨的不同部位取样后,在实验室进行了观察实验,并从接触力学方面进行了分析。同时,针对目前正在推广的新型润滑技术(HB-1型轮轨润滑技术)进行了表面润滑膜的分析鉴定。结果发现: 1.钢轨损伤类型可分为切削型、接触疲劳型、粘着型和塑性变形磨损。 2.减少钢轨磨损的主要途径是,提高钢轨的屈服强度,采用以稀士轨为先导的合金化及微合金化钢轨和使用新型轮轨润滑技术。

无缝线路钢轨在线修复技术

为了保证铁路系统的正常通行,对无缝线路的损伤钢轨应尽量进行在线修复。对目前我国采用较多的在线修复技术,如轮轨润滑技术、钢轨整修技术、原位修复技术、热喷涂(热喷焊)技术和钢轨在线堆焊技术的工艺方法、焊后组织性能及工程特点进行了分析探讨,并指出了以上五种技术各自存在的局限性,可为我国钢轨在线修复技术的发展起到借鉴作用。

润滑时机对地铁试验段曲线钢轨剥离掉块与磨耗影响研究

为探究地铁小半径曲线润滑处理时机对钢轨磨耗及剥离掉块的影响,选取两条运营条件相似的线路,其中一条线路进行润滑与停止润滑两个阶段的处理,将其称为工况1,另一条未经任何处理的线路作为对比工况,称为工况2。分别对2个工况现场进行跟踪观测,并对观测结果进行对比分析。研究发现:在进行了润滑处理的后期运营期间,2个工况的钢轨侧磨都在正常增长值内,润滑处理在新轨下道前期对钢轨侧磨影响不大,主要对其轨距角与轨顶磨耗有抑制影响。对比工况2可以发现,工况1在润滑阶段早期出现了大面积的剥离掉块现象,这是由于早期润滑导致的“油楔效应”加速了疲劳裂纹的发展,最终造成曲线段上大面积的剥离掉块。通过研究获得的地铁曲线合理润滑时机与周期,可为地铁公司运营维护提供理论基础。

重载线路上钢轨侧磨、剥离的分析及其防治

本文阐述了重载线路钢轨侧磨、剥离的现状及发生原因,并探讨了减缓钢轨侧磨和剥离的措施。

钢轨打磨量的求取方法

正我国于20世纪80年代引入钢轨打磨技术,目前一些主要铁路局已配备钢轨打磨车,钢轨打磨技术也逐渐成为一项基本的线路维护技术。在进行钢轨打磨时,首先需要精确测量钢轨磨耗量,然后计算成打磨量,以指导打磨车采取适当的打磨方式对钢轨进行廓形修复。1钢轨打磨量求取方法分析求取钢轨打磨量首先需检测出实际钢轨磨损状态。目前,钢轨磨损检测的主要手段有机械卡尺检测。

钢轨曲线润滑系统的设计

钢轨曲线润滑是有效解决轮轨磨损的手段之一。本文设计了一套钢轨曲线润滑系统,能够自动检测润滑油流量、温度等参数,进行自动分析并给出控制命令对油泵系统进行转速调整实现润滑油流量的最优控制。该系结构简单、控制方式灵活,能有效减缓钢轨曲线侧面磨耗,提高轨道的平顺性、轮轨的吻合性。

一种基于非均匀有理B样条曲线和Kriging模型的钢轨打磨廓形预测方法（英文）

铁路钢轨打磨可以改善车辆运行质量,延长钢轨使用寿命。为了保证钢轨打磨后可以获得预定的打磨目标廓形,需要在打磨之前对钢轨打磨廓形进行预测,为打磨施工中打磨模式的优选提供依据。本文设计了一种基于NURBS-Kriging模型的钢轨打磨廓形预测方法,实现了不同打磨模式下钢轨打磨廓形的预测。具体包括:考虑磨损钢轨断面廓形为自由曲线,应用三次NURBS曲线构建了钢轨廓形的参数化模型;基于三次NURBS曲线面积精算公式,设计钢轨打磨量的计算模型;为预测单个砂轮的打磨量,将钢轨断面打磨面积作为打磨量衡量指标,以打磨角度、打磨压力和打磨速度三个打磨参数为变量,以打磨面积为响应量,构建单砂轮打磨量的Kriging模型;根据钢轨打磨顺序成形原理,提出基于NURBS-Kriging模型的钢轨打磨廓形预测方法,并通过工程应用验证了该方法的有效性。