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踏面清扫器研磨子材料对动车安全可靠性影响的研究
| 论文题名： | 踏面清扫器研磨子材料对动车安全可靠性影响的研究 |
| 关键词： | 研磨子;摩擦磨损;金属镶嵌;高速铁路;动车组运行;安全可靠性 |
| 摘要： | 随着国内高速铁路发展及客运专线的建设，动车组运行环境及区域复杂化，良好的轮轨接触对动车组的安全可靠运行起着决定性的作用。因此，踏面清扫器研磨子成为动车组制动系统的重要组成部分，关系着动车组的运营安全及成本。本论文以研磨子材料在CRH2动车组的应用为背景，研究了研磨子材料结构特性、常规物理力学性能、摩擦特性及研磨子的作用方式。在上述基础上，提出了研磨子应具备的性能指标并研制新型研磨子进行了装车考核。 实验结果表明:1）研磨子的粘合剂主要以酚醛树脂为主，有机物含量较低，金属及其他粉末含量达到60％～90％;2）为保证研磨子具有良好的使用性能，规定研磨子必须具备以下性能指标:冲击强度应该大于3.0Kj/m2以上、粘结强度必须大于10KN、研磨体压缩模量应该小于6.5GPa、研磨子硬度应该在80～100HRR之间，从使用效果来看，在保持其他性能不变的前提下，硬度应该小于90HRR;3）研磨子在高速及高压时，摩擦过程中形成一层膜，对整个摩擦系数产生影响，对增粘不利，因此研磨子在使用中应该避免高能量制动条件下摩擦，以确保良好的清扫功能。研磨子在100℃时，摩擦系数稳定，在150℃时，摩擦系数发生变化，不再保持稳定在0.45左右，在气压0.49 M Pa、试验速度30 Km/h研磨子磨耗量为0.0045mm/Km;4）在洒水和硅砂等介质存在时，金属镶嵌能容易发生。单级制动比多级制动更容易促进金属镶嵌的产生。改变研磨子材料，不发生金属镶嵌，有抑制金属镶嵌的作用。对踏面的磨耗，单级制动同多级制动一样。综合分析表明:为了抑制金属镶嵌产生应该选择0.4MPa或0.2MPa，车轮存在污泥时，应应选择多段制动，工作速度段宜选择在250Km/h～30Km/h之间;5）装车结果表明研制的新型研磨子的使用寿使用寿命10.3～13.0万公里之问，与进口研磨子使用寿命相当，在使用中没有出现金属镶嵌及对车轮的异常磨耗等现象，说明制定的技术指标满足现场使用对研磨子的相关要求。 |
| 作者： | 张国文 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 裴顶峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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