高佩宝[1]2016年在《城市轨道交通车辆用高摩复合闸瓦的研究》文中研究表明随着我国城市轨道交通的蓬勃发展,单一的铸铁闸瓦、高摩合成闸瓦、粉末冶金闸瓦已经不能满足或者不能很经济的满足城市轨道交通车辆的使用要求。需要进一步研制能有效降低车轮的热损伤、在频繁制动条件下无热衰退、摩擦性能稳定、保障行车安全的新一代城市轨道交通车辆用高摩闸瓦。为此本文在既有的城市轨道交通车辆用高摩合成闸瓦(以下简称CT-Ⅰ型地铁闸瓦)的结构、使用要求基础上,确定研制一种带有铸铁镶块的城市轨道交通车辆用高摩复合闸瓦(以下简称CT-Ⅱ型地铁闸瓦)。首先,对铸铁镶块预期功能、用途,以及不同铸铁材料的硬度、力学、摩擦等参数进行测定,同时与CT-Ⅰ型地铁闸瓦、铸铁闸瓦、客车车轮的相关标准进行对比分析,从而优选出铸铁镶块的材质。然后,对铸铁镶块外形进行了结构设计,进而研发出一种带有小钢板的铸铁镶块,再将两个铸铁镶块的小钢板分别焊接在CT-Ⅰ型地铁闸瓦瓦背上,制得CT-Ⅱ型地铁闸瓦瓦背。再次,在CT-Ⅰ型地铁闸瓦制备工艺的基础上,将密炼好的颗粒摩擦材料压制在CT-Ⅱ型地铁闸瓦瓦背上,经固化、加工后制得CT-Ⅱ型地铁闸瓦。最后,本文通过对试制的CT-Ⅱ型地铁闸瓦的物理、化学、摩擦等性能进行了检测,并且进行了装车考验及长期运行的考核。结果表明,所研制的CT-Ⅱ型地铁闸瓦可以满足城市轨道交通车辆用高摩闸瓦的使用要求,即CT-Ⅱ型地铁闸瓦在频繁制动条件下无热衰退,摩擦性能稳定,有效降低车轮的热损伤,延长闸瓦的使用寿命,保障行车安全,而且是一种不含铅和石棉的绿色环保产品。
缪树勋[2]2004年在《粉末冶金闸瓦的研究与设计》文中指出近几年来，为了适应市场发展的需求，国内铁路列车相继提高了运行速度，高速重载将成为铁路市场今后一个时期内的发展方向。伴随着铁路机车的大幅提速，机车的紧急制动便成为一个十分重要而又急待解决的课题。闸瓦作为机车制动过程的重要组成部件，它对机车制动性能起着关键作用，直接关系到铁路的运输安全。 本文简要论述了粉末冶金材料的特点，对提高和稳定粉末冶金闸瓦的摩擦系数，增强其耐磨性、耐热性、抗腐蚀能力进行了阐述。通过材料分析、多种配方的对比及市场调查，最终确定适应市场需求的粉末冶金闸瓦的材料配方。在此基础上，通过大量理论计算及实际试制，制定了闸瓦生产的模具结构形式及最终生产工艺，并生产出粉末冶金闸瓦样品。经过1：1台架试验，单机制动试验及装车应用考核，最后研制成功了适用于机车运行速度小于160km／h的一种新型粉末冶金闸瓦。
姚萍屏, 陈圣柳[3]2004年在《高速机车用粉末冶金制动闸瓦的研制》文中研究表明机车高速化是国民经济高速发展的迫切需求 ,而没有制动就没有高速化。粉末冶金制动闸瓦广泛应用于高速机车摩擦制动。现总结高速机车用粉末冶金制动闸瓦的研制工作。
徐祥[4]2017年在《高摩合成闸瓦的制备及性能的研究》文中指出摩擦材料是轨道交通制动系统中非常重要的组成部分,其性能将直接影响着车辆与机械装备运行的安全性、可靠性等。随着轨道交通行业及航天航空工业的发展,对摩擦材料的要求越来越高。本文通过干法热压成型工艺制备高摩合成闸瓦,采用响应面法研究了成型工艺对高摩合成闸瓦摩擦磨损性能的影响,分析成型压力、成型温度和成型时间与摩擦材料性能间的影响规律,获得了最优工艺参数;研究了腰果壳油改性酚醛树脂(CPR)和丁腈橡胶间(NR)的质量比、新型高性能填料以及纤维对高摩合成闸瓦性能的影响。对材料的摩擦性能与力学性能进行了测试,并利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜对表面形貌进行了观察和分析,借助热分析仪分析其耐热性能。研究结果表明:(1)高摩合成闸瓦的热压工艺对其摩擦磨损性能有很大的影响,成型温度与保温时间之间有强烈的交互作用,得到了高摩合成闸瓦的最佳成型工艺参数为:成型压力19-25MPa、成型温度165~174℃、成型时间18~22min。(2)CPR/NR中耐高温树脂含量的增加,摩擦材料的密度、压缩强度、压缩模量、硬度都有所提高,冲击强度的变化趋势相反;由于树脂的耐热温度比橡胶高,因此树脂含量的增加可以提高高摩合成闸瓦的耐热性能;同时,树脂也能增强基体与其它组分间界面强度,促进第二接触面的形成,使真实接触面积增加,从而改善其摩擦磨损性能。(3)高性能填料对高摩合成闸瓦摩擦磨损性能有显着的影响,随着填料含量的增加,高摩合成闸瓦的摩擦系数逐渐增加,比磨损率也增大。填料含量较低时,材料的主要磨损形式为磨粒磨损与黏着磨损;随着填料含量的增加,材料的主要磨损形式转变为磨粒磨损与疲劳磨损。(4)对纤维进行表面改性,能改善纤维与粘结基体间界面性能,添加改性后纤维的高摩合成闸瓦较未改性纤维的冲击强度更大;纤维含量的增加使高摩合成闸瓦的冲击性能提高。(5)通过正交试验设计得出高摩合成闸瓦性能较好的配方:具有较高摩擦系数的配方为树脂7%、橡胶9.9%、纤维33.8%、填料49.3%;具有较低比磨损率的配方为树脂20%、橡胶2.7%、纤维24%、填料53.3%。
姚杰[5]2009年在《新型铁路货车用高摩合成闸瓦的研制》文中研究说明随着列车运行速度的不断提高,对制动装置及制动材料也提出了更高的要求。一方面,列车时速的提高,对传统的列车基础制动装置及车辆制动系统技术提出了更新观念、引进先进技术的客观要求。另一方面,对列车制动技术的关键部件闸瓦和制动圆盘/闸片的性能和制备技术也提出了越来越严格的要求。正是由于列车时速朝高速化的发展,给列车制动摩擦材料及其部件制备工艺技术的研究开发提供了原始推动力,展示了广阔的市场。其中制动元件材料性能的优劣,将直接影响到制动效果的好坏。正确的选择树脂基复合材料的配方,进行合理的结构设计,以达到最佳的综合使用效果十分重要。本文采用铸钢作为对偶,研究了树脂基摩擦材料的基体、填料等方面对铸钢/树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,探求出了较为合理的闸瓦配方。对增摩组元研究表明:增加硬质相填料铬铁矿、刚玉的含量,都能在一定程度上提高闸瓦的摩擦系数,磨损量也相应增加。铬铁矿的含量少于7%时,试样在高制动初速度下测得的摩擦系数较低;高于8%时,在各个制动初速度下的摩擦系数均低于含量为7%~8%的试样,而且磨耗稍大。铬铁矿的含量控制在7%~8%之间时试样的摩擦磨损性能较好,在高制动初速度下的摩擦系数有较大的提高,且摩擦曲线很平稳,制动噪声较低,基本达到了实验的预期目标。加入少量的刚玉能提高闸瓦的摩擦系数,但效果不很明显。刚玉含量在3%较佳,含量多于3%时,导致钢纤维的拔出,在制动时产生火花和较大噪声。对减摩组元研究表明:煅后焦含量为3%试样的制动曲线在不同的制动初速度下都很平稳,其高速下摩擦系数无明显减低。但是当煅后焦的用量增加到5%时,曲线出现波动,同时产生过恢复、损伤制动对偶和制动噪音等问题。对填料进行硅烷偶联剂的表面处理后增强了无机填料和有机物之间的亲和力,提高了无机填料与树脂基体的界面粘结强度,使摩擦材料有良好的成型加工性能,同时材料的磨损量减少了一半,摩擦系数提高。润滑组元为煅后焦,质量百分数为3%,并且对填料进行硅烷偶联剂的表面处理的树脂基摩擦材料的综合性能最好。
刘鹏[6]2015年在《列车基础制动装置压力测试系统研究》文中研究说明基础制动装置的正常工作是保证列车安全运行的基本前提。随着列车运行速度的不断提升,关于列车基础制动装置的设计及检测研究日益重要。尤其是制动闸瓦和制动闸片,作为列车基础制动的执行部件,制动闸瓦和制动闸片严重影响着列车的制动效果。因此,通过对制动闸瓦和制动闸片进行压力测试来评价列车基础制动装置的制动能力是有意义的。另外,随着虚拟仪器在测试领域中的广泛应用,运用虚拟仪器技术整合硬件系统和软件系统,可快速、方便地构建出虚拟式制动闸瓦和制动闸片压力测试系统。本文是在对列车基础制动装置进行充分研究的情况下,详细分析了制动闸瓦和制动闸片的工作原理及结构性能,并结合国内外铁路相关标准,确定制动闸瓦和制动闸片压力测试的测试标准。针对本文的测试工作,采用虚拟仪器技术进行制动闸瓦和制动闸片压力测试系统的开发。该系统分为硬件设计和软件设计。硬件设计主要有测力传感器及安装夹具的设计,通过对比分析各类压力传感器的特点及应用情况,本文选择使用应变式压力传感器进行测试,然后根据制动闸瓦和制动闸片的结构特点设计出符合测量要求的测力传感器及安装夹具,此外还有信号调理及数据采集模块的分析和选择。软件则是采用“叁层”设计结构,根据压力测试要求,将叁层结构定义为系统用户层、数据层和数据管理层。本套测试系统的叁层结构,通过多线程方式实现,各层之间并行执行,通过数据队列与LV2型全局变量传递数据,保证测试、处理的实时性。层本身则采用事件-循环-状态机的编程方式。最后,将测试仪器进行集成,按照制动闸瓦和制动闸片的压力测试标准进行压力测试试验,对比试验结果,评价列车基础制动能力。通过对制动闸瓦和制动闸片的压力测试系统的设计与开发,本文充分研究了制动闸瓦和制动闸片的制动性能以及压力测试的标准,对评估列车基础制动能力有着重要的意义。另外,虚拟式压力测试系统稳定可靠,可扩展性强,因此使用虚拟仪器技术开发测试仪器将是一种值得推广和研究的思路和方法。
姚伟伟, 何忠[7]2009年在《粉末冶金闸瓦踏面制动仿真计算方法的对比分析》文中指出借助Marc有限元软件,采用热—机耦合方法和非热—机耦合方法2种仿真计算方法分析粉末冶金闸瓦踏面制动过程,从仿真计算原理、模型建立、边界条件的设置以及仿真计算结果4个方面对比分析2种仿真计算方法的特点。分析表明,采用热-机耦合方法可以得出制动距离、制动时间、车轮踏面温度变化轨迹等制动关键参数的仿真计算结果,能够比较全面地反映实际制动工况,其计算结果也与制动试验结果比较接近,但不能对车轮热应力场进行计算;采用非热—机耦合方法,仅能对车轮踏面温度场及其热应力场进行仿真,不能完整地再现整个制动过程。仿真计算方法的选择需要根据实际研究要求确定。
郑华[8]2004年在《金属往复滑动条件下摩擦噪声与磨痕形貌关系的探讨》文中研究表明本论文对平面-球面接触条件下的金属往复滑动摩擦噪声现象进行了试验研究。主要试验内容有：(1) 采用两种目前常用于机车车辆上的闸瓦作为平试件材料进行摩擦噪声试验；(2) 进行了两种不同位移滑动规律下的往复滑动摩擦噪声试验；(3) 通过改变位移的幅值和频率来进行不同滑动速度下的摩擦噪声试验；(4) 使用激光共焦扫描显微镜(LCSM)及光学显微镜(OM)等设备对摩擦噪声出现时的平试件及对磨球试件的磨痕形貌进行了仔细观察，采集了相应的振动加速度、噪声声压等动态信号，记录了摩擦尖叫声压的历程。通过对试验结果的分析，进一步探讨了摩擦噪声现象及其与磨痕形貌的关系。 首先，记录并分析了不同试验条件下摩擦噪声自发生起历经5000次循环时声压级变化的大致历程。结果表明：一般地，摩擦噪声声压级均会经历增大、减小和稳定叁个基本阶段，滑动速度对其影响比较显着，试验材料、位移变化规律及其它参数等对摩擦噪声初次出现时所经历的往复摩擦循环次数的影响不大。 其次，对不同试验条件下有摩擦尖叫噪声时的平试件及对磨球试件磨痕的形貌进行观察，结合有关动态信号，比较了摩擦噪声发生区域的形貌，试图把形貌特征及其变化与噪声声压大小联系起来。结果表明，磨痕形貌中的剥层磨损，犁沟可能对摩擦噪声声压有影响。另外，有意义的是，在球试件磨痕中部观察到一道坎节及其两侧形貌的明显差异。这为解释往复滑动摩擦噪声只在向上行程末期发生的原因拓宽了视野。 论文中还对比了正弦波和叁角波滑动规律下的摩擦噪声现象及相应的磨痕形貌；分析了使用不同闸瓦材料时的摩擦噪声现象和磨痕形貌。结果表明：滑动规律的不同似乎对尖叫发生的时间有影响，而噪声声压大小似乎受滑动规律及闸瓦材料的影响不大；但这些条件的变化对磨痕形貌的影响看起来是比较明显的。 最后，综合上面的有关分析，结合摩擦学与热力学知识，尝试解释了球试件磨痕形貌特点的形成原因及其在摩擦噪声只在向上行程末期发生的过程中所起的作用。
戴雅康[9]1994年在《高速列车摩擦制动材料的现状与发展》文中指出介绍了高速列车闸瓦材料和制动盘材料的成分、性能和特点，以及其研制开发概况，提出了具体的建议。
王广达, 方玉诚, 罗锡裕[10]2007年在《粉末冶金摩擦材料在高速列车制动中的应用》文中认为本文介绍了高速列车摩擦制动和粉末冶金闸瓦及闸片材料的成份、性能和国内外研究概况,并对我国高速列车制动材料的发展提出了建议。
参考文献：
[1]. 城市轨道交通车辆用高摩复合闸瓦的研究[D]. 高佩宝. 清华大学. 2016
[2]. 粉末冶金闸瓦的研究与设计[D]. 缪树勋. 南京理工大学. 2004
[3]. 高速机车用粉末冶金制动闸瓦的研制[J]. 姚萍屏, 陈圣柳. 铁道机车车辆. 2004
[4]. 高摩合成闸瓦的制备及性能的研究[D]. 徐祥. 贵州大学. 2017
[5]. 新型铁路货车用高摩合成闸瓦的研制[D]. 姚杰. 湖南大学. 2009
[6]. 列车基础制动装置压力测试系统研究[D]. 刘鹏. 重庆大学. 2015
[7]. 粉末冶金闸瓦踏面制动仿真计算方法的对比分析[J]. 姚伟伟, 何忠. 中国铁道科学. 2009
[8]. 金属往复滑动条件下摩擦噪声与磨痕形貌关系的探讨[D]. 郑华. 西南交通大学. 2004
[9]. 高速列车摩擦制动材料的现状与发展[J]. 戴雅康. 机车车辆工艺. 1994
[10]. 粉末冶金摩擦材料在高速列车制动中的应用[J]. 王广达, 方玉诚, 罗锡裕. 粉末冶金工业. 2007
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