闸片结构对制动盘温度场及热应力场的影响

制动盘表面温度和应力的分布关系到制动盘的寿命,而制动闸片的结构是影响制动盘表面温度和应力的关键因素。利用有限元软件,建立了闸片结构与制动盘温度场及热应力场分布的关系,并提出了与闸片结构和摩擦功率密切相关的结构因子的概念,摩擦面积和摩擦速度增加都将增加结构因子。模拟计算表明,随结构因子的增加,表面温度及热应力增加,结构因子的波动程度决定了热应力。减小结构因子变化的范围则可改善制动盘热应力的分布。结构因子的提出为改善制动盘温度场及应力场提供了参考依据,对闸片结构的设计具有指导意义。

优化结构闸片对制动盘温度及热应力的影响

为了研究列车制动产生摩擦热对制动盘的耐热疲劳性能的影响,分析了摩擦热流分布与闸片结构的关系,提出一种优化闸片摩擦块固定位置,达到改善制动盘摩擦热分布的方法,采用有限元软件ABAQUS对优化前后的闸片制动过程进行了数值模拟,结果表明:与闸片优化前相比,闸片优化后制动盘最高温度和热应力分别下降的17%和23%,沿制动盘径向分布更均匀.

摩擦块形状对制动盘摩擦温度及热应力分布的影响

列车制动产生的摩擦热在制动盘表面的分布与闸片结构密切相关,并影响到制动盘的耐热疲劳程度。基于实际应用的圆形、六边形、三角形3种形状摩擦块的制动闸片,利用有限元分析软件ABAQUS,模拟制动时制动盘的温度及热应力分布情况。结果显示:制动盘摩擦表面温度及热应力呈环形带状分布,沿周向变化不明显,在径向上分布的均匀程度差异较大;其变化程度与摩擦块形状和位置有关,摩擦块为圆形时,盘面的温差和热应力最小,摩擦块为三角形时,盘面的温差和热应力最大;摩擦块的位置分布影响到摩擦副接触弧长度,接触弧长度增加,对应的摩擦环带温度升高;各环带对应的接触弧长度偏差越小,制动盘温度越低,分布也越均匀。

列车制动盘表面温度分布演变的研究

高速列车制动条件下制动盘的温度不均匀分布是影响盘热疲劳损伤的一个重要因素。本文针对铜基粉末冶金闸片与锻钢制动盘构成的摩擦副,利用1:1制动动力试验台,进行了最高速度达350km/h的制动试验,结合红外热像与有限元分析技术,研究了制动速度和制动压力对盘面温度分布形态的影响。制动实验结果显示,在制动过程中盘面高温区优先在摩擦中径两侧形成,并随制动时间的增加向摩擦中径处偏移。有限元分析结果显示,制动盘摩擦中径两侧的接触压力明显偏大。由此可推断,闸片的燕尾结构致使摩擦中径两侧压力偏高,是盘面形成两个高温区的主要原因。摩擦速度随摩擦半径的增加而增加,导致摩擦半径大于摩擦中径的高温区优先磨损,磨损的不均匀性改变了接触压力分布。摩擦速度和接触压力的综合作用与高温区演化规律密切相关。

HXD1D型电力机车制动盘拉伤原因分析

本文针对HXD1D型电力机车制动盘拉伤原因展开分析,内容包括制动盘结构问题、闸片结构问题、制动盘及闸片磨耗问题、机车牵引制动问题、闸片与制动盘异常接磨、机车运行问题等,通过研究合理优化夹钳设计、做好闸片清扫工作、加强日常维护管理、调整吊杆销直径等措施,其目的在于降低机车制动盘拉伤问题发生概率,提升电力机车运行过程的稳定性。