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滑差对重载列车轮轨黏着特性与表层损伤的影响

2021-04-24李春红闵林峰沈明学熊光耀

华东交通大学学报 2021年1期

李春红,闵林峰,沈明学,3,熊光耀,3

(1.华东交通大学材料科学与工程学院,江西 南昌330013;2. 温州职业技术学院机械工程系,浙江 温州325035;3. 华东交通大学载运工具先进材料与激光增材制造南昌市重点实验室,江西 南昌330013)

列车的牵引、运行和制动均需要依靠轮轨的相互作用来实现,制动和牵引时,轮轨间不可避免的都会存在滑差,所以有必要研究滑差对轮轨摩擦磨损特性的影响。 近年来随着高速列车速度和载重的提高,轮轨损伤已成为当前关注的重点问题。 重载列车轮轨损伤主要以磨损为主, 伴有接触疲劳,表现为轮轨表面出现裂纹、剥离、压溃甚至断裂等现象。 当前对重载列车轮轨黏着特性与表层损伤影响因素的研究主要集中在轴重、轮轨材料、几何接触关系等方面[1-2]。 丁昊昊等[3]研究了不同轴重下,轮轨材料磨损和疲劳损伤性能,发现车轮和钢轨磨损率均随轴重的增加而增加,且车轮的磨损程度大于钢轨。 王文健等[4]在轮轨试样表面进行激光淬火,发现经过处理后,轮轨表面获得了高硬度的致密马氏体层,轮轨间的摩擦系数曲线变化不明显,钢轨磨损量降低,损伤情况得到改善。 钟浩等[5]通过优化与重载钢轨匹配的车轮踏面来改善轮轨间的几何接触关系,通过计算与程序分析预测优化后的车轮踏面在与重载钢轨匹配时,曲线能力得到了提高,减缓了轮轨间的损伤与磨耗。 Pal 等[6]对轮轨表面制动擦伤痕迹研究分析,发现擦伤是由于轮轨发生滑差引起的,擦伤同时导致在轮轨表面形成高硬度马氏体组织。……

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