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重型磁悬浮转子跌落保护轴承失效机理

重型磁悬浮转子跌落保护轴承失效机理

摘要：国家重点研发计划《高速精密悬浮轴承》对保护轴承跌落承载能力的要求是：转子质量不小于３０００ｋｇ，跌落转速不小于３０００ｒ／ｍｉｎ，抗跌落次数不小于１０。基于此开展了对保护轴承设计研发及跌落失效机理的研究。提出了两种适用于跌落工况的陶瓷球混合保护轴承方案：满装球无保持架方案和非满装球带保持架方案。搭建了包含动力学、热学在内的转子跌落仿真模型，对不同方案跌落过程的受力和发热过程进行了仿真。将保护轴承安装到试验台架中进行测试，验证了仿真模型的有效性。在测试中发现无保持架保护轴承发生严重失效。对失效轴承的损伤情况进行观察和检测，发现由于滚动体间摩擦因数大，滚动体发生卡死现象，使滚动体与滚道、内圈与转子间发生持续干摩擦，造成内圈严重烧伤与磨损。
机车 2024年09月30日
轨道交通装备用混合动力包构型与能量管理策略

轨道交通装备用混合动力包构型与能量管理策略

摘要：搭载传统燃油动力包的内燃动车组是运行在非电气化轨道交通中的主力机型，存在效率低、油耗高的缺点。针对这一问题，设计了一种轨道交通装备用混合动力包的构型方案，建立了混合动力动车组的数学模型，分析了不同模式下该构型方案的运行状态，结合整车线路运行条件，提出了一种基于动态规划算法的能量管理策略。仿真结果表明，在该能量管理策略控制下，装备混合动力包的动车组相较于纯燃油动车组燃油经济性提升了32.11%。
机车 2024年09月14日
时速350km高速列车用铜基闸片材料的摩擦性能

时速350km高速列车用铜基闸片材料的摩擦性能

摘要：闸片是高速列车制动系统的核心部件，本文设计了350 km·h–1 高速列车用铜基闸片材料，对闸片进行了1∶1 台架实验考核，重点分析了摩擦膜的性质及闸片的摩擦磨损性能. 结果表明，研制闸片不仅具有优异的摩擦系数稳定性和低的磨耗，还具有不伤盘的特点. 瞬时摩擦系数和平均摩擦系数均满足TJCL/307—2019 标准的要求，摩擦系数稳定性为0.0015，250～380 km·h–1 制动速率范围内的摩擦系数热衰退仅0.027，在380 km·h–1 下的平均摩擦系数仍维持在0.35，平均磨耗仅0.06 cm3·MJ–1. 闸片优异的摩擦制动性能归因于形成了高强韧、低转移速率的摩擦膜. 利用大粒径摩擦组元作为外部运动障碍钉扎摩擦膜. 摩擦膜中的亚微米磨屑作为摩擦膜与对偶盘的啮合点，提供摩擦阻力，以保持高速制动时的摩擦系数. 添加的易氧化组元为摩擦膜源源不断提供氧化物，研磨生成的纳米氧化物作为弥散相强化摩擦膜. 通过多尺度颗粒的协同增强，实现了摩擦膜的动态稳定化，赋予了闸片优异的摩擦磨损性能.
机车 2024年09月04日
镁合金在轨道交通领域的应用

镁合金在轨道交通领域的应用

摘要:镁合金作为21 世纪绿色工程材料，在航空航天、国防军工、轨道交通等领域具有十分巨大的应用潜力。通过分析镁合金特点，介绍了镁合金加工技术的发展和新型阻燃镁合金、高强度大规格镁合金型材在轨道交通领域的应用现状及面临的技术瓶颈。新型阻燃镁合金材料及大规格镁合金型材制备加工技术研发能够助力我国轨道交通的轻量化。镁合金从非主要承载零件到主要承载零件的应用将是轨道交通车辆轻量化升级的关键。
机车 2024年07月30日
搅拌摩擦焊在轨道交通领域的应用现状与发展前景

搅拌摩擦焊在轨道交通领域的应用现状与发展前景

摘要：从搅拌头几何特征对焊接过程的影响、动车组车体部件的搅拌摩擦焊与钢轨的搅拌摩擦焊3方面总结了搅拌摩擦焊技术在轨道交通领域的应用现状与发展前景。在搅拌摩擦焊过程中，搅拌头几何特征会影响焊接产热与材料流动，进而影响接头性能。因此，应合理设计搅拌头的轴肩形状与尺寸、搅拌针形状与尺寸及搅拌针螺纹。目前，动车组车体部件主要材质为铝合金，其搅拌摩擦焊工艺已较成熟。随着交通运载装备制造领域对轻量化的需求进一步增大，部分车体部件中开始采用镁合金，其搅拌摩擦焊是未来的研究方向。其中，铝-镁异质合金中对于IMCs的调控是研究重点。在钢轨搅拌摩擦焊方面，采用低转速与低焊接速度的方式，可以抑制马氏体组织形成，满足中国铁道行业标准的要求。在此基础上提升焊接效率，是未来研究的关键。
机车 2024年07月29日
激光增材制造技术在轨道交通装备中的应用及发展趋势

激光增材制造技术在轨道交通装备中的应用及发展趋势

摘要：随着我国轨道交通事业的发展，对装备零部件的性能要求不断提升，传统制造技术已难以满足行业的高速发展需求。激光增材制造作为一种先进制造技术逐渐受到广泛关注。近年来，相关企业与高校在车轮、钢轨、车轴及制动盘等轨道交通装备关键零部件的表面修复和强化、快速成形及结构优化等领域进行了大量探索。概述了激光增材制造技术在轨道交通装备中的应用，并对其研究现状、未来发展趋势进行了总结分析与展望。
机车 2024年07月26日
轨道交通车体用铝合金材料及其焊接技术

轨道交通车体用铝合金材料及其焊接技术

摘要：介绍轨道交通车体用铝合金、铝合金焊接材料及其性能要求。针对铝合金传统的MIG焊、TIG焊，以及新型的双丝MIG焊、搅拌摩擦焊、手持式激光焊和激光复合焊等焊接方法、设备及工艺特点，论述了各种焊接方法的优缺点、难点及应用的关键技术。介绍了轨道交通铝合金焊接常用的标准，为轨道交通铝合金车体制造及焊接技术应用提供了参考。
机车 2024年07月24日
高速动车组用滚动轴承失效模式及对策展望

高速动车组用滚动轴承失效模式及对策展望

摘要：全面介绍了各主型高速动车组用轴箱轴承、齿轮箱轴承、牵引电动机轴承以及各类风机用轴承的型号、结构以及相应的车载和地面安全保证措施，汇总了轴承运行过程以及检修过程中的典型故障和主要失效模式，分析了轴承故障的产生原因，建议从车辆系统匹配设计角度确定旋转系统中轴承的边界载荷、顶层技术要求，优化轴承钢冶炼、热处理、机加工和组装等轴承制造工艺，以保证轴承产品质量一致性，进而避免轴承早期失效，为动车组安全运营，各系统旋转部件修程修制的制定和动车组用滚动轴承国产化提供借鉴和帮助。
机车 2024年07月18日
高铁轴承钢的技术质量特性识别及重点研制方向

高铁轴承钢的技术质量特性识别及重点研制方向

摘要：从相关标准规范、主要故障模式及在用轴承技术状态等多个维度对高铁轴箱轴承用钢的技术性能要求进行了梳理，进而对其核心技术质量特性进行了识别，即“强韧性、抗疲劳、耐磨性”，并对自主化研制高铁轴承钢的技术路线及改进方向给出了建议。在现阶段，集成渗碳钢与“真空脱气+电渣重熔”冶炼方法的优势，是最具合理性与可行性的解决方案。
机车 2024年07月18日
高铁列车涂层的抗冲蚀破坏机制研究

高铁列车涂层的抗冲蚀破坏机制研究

摘要:针对动车组表面涂层在运行过程中受到微细粒子高速冲蚀磨损的问题，采用有限元数值模拟及冲蚀磨损试验系统研究了微细粒子速度、入射角度、粒子尺寸等对涂层冲蚀磨损率的影响规律，分析了聚氨酯涂层的抗冲蚀破坏机制，主要表现为低角度冲蚀时的微切削及高角度冲蚀时的脆性破碎机制。研究结果表明，涂层的冲蚀磨损率随粒子速度呈现幂增长，冲蚀磨损率在粒子速度从70m/s变为80m/s时增幅达87%；涂层在一定程度上呈现韧性材料冲蚀磨损特性，冲蚀磨损率在入射角15°时达到峰值0.94mm3/g；在不同粒径粒子垂直入射情形下，涂层均表现出脆性材料的破碎脱落冲蚀磨损机制。模拟计算的仿真结果与试验验证误差仅为7%，表明该模型建立与计算方法具有较高的有效性，可用于简化或替代试验手段，为风沙环境下涂层结构的优化提供依据。
机车 2024年06月24日