广深线准高速客车盘形制动研究

论述了广深线１６０ｋｍ／ｈ准高速客车客车用大功率盘形制动装置；制动盘与闸片的结构与材质研究；制动盘通风散热性能试验及耐热裂性能计算机模拟及实物验证试验；盘形制动摩擦－摩擦－靡损性能试验研究。以及在环行线进行的准高速客车溜放制动试验及准高速列车制动运行试验。试验结果表明，所研究的大功率盘形制动装置能满足准高速客车制动要求，１６０ｋｍ／ｈ速度下列车的紧急制动距离均小于提出的１４００ｍ要求。     

提速客车制动技术（2）

7 单元制动缸的发展与系列化 单元制动缸是盘形制动机的施力机构，踏面清扫器也采用单元制动缸的结构，只是由于转向架的空间小，需结构小型化。 单元制动缸的研制及发展经历了20年的努力，在运用中不断完善并作了一些局部改进，目前近万辆客车都装有这种制动装置。 1979年开始研制盘形制动机，并在广州至武汉间的普通旅客列车上安装一辆试验的盘形制动机的客车，进行了性能试验，一个往返区间制动盘及闸片磨耗量很小，几乎看不出有明显磨耗。而闸瓦制动机、铸铁闸瓦仅能使用一个往返，就需要更换闸瓦。盘形制动机的闸片及制动盘的磨耗很小，维护也方便，因而大大减少了列检作业时间。     

高速列车基础制动系统的设计研究

结合270km·h-1高速列车基础制动系统的研制现状,在大量试验和仿真计算的基础上,计算和分折盘形制动的受载机理、材料性能及盘形制动功率极限。通过比选分配复合制动和纯空气制动等不同工况的制动力,计算动力车和拖车的制动缸压力。通过计算分析得出,270km·h-1高速列车采用动力制动和盘形制动时的制动距离为3514 7m,能够满足高速列车的制动初速为270km·h-1时紧急制动距离小于3700m的要求。但是,经分析认为当运行速度超过250km·h-1时,除采用动力制动和盘形制动外,还是应同时采用涡流制动、磁轨制动等多种制动方式,以减轻盘形制动的负荷,延长制动盘和闸片的使用寿命,降低运营成本。     

铁道车辆制动热负荷的计算及应用

制动热负荷对铁道车辆的制动能力和装置使用寿命有重要的影响。文中根据轴重、速度和紧急制动能力(减速度)，对不同客货车辆的制动热负荷从停车制动能量和平均轴制动功率两方面进行了计算比较。并按照不同基础制动装置的制动热负荷能力，分析了踏面制动方式和盘形制动方式适应的速度范围，包括准高速客车提速到200km·h-1的盘形制动设计问题和高速列车复合制动的制动热负荷问题。从而提出了重载、高速铁道车辆的有关制动热负荷的设计限界。     

高速列车制动盘温度及热应力仿真分析

根据300km／h高速列车的模型参数，对研制的高速列车用制动盘温升情况进行了ANSYS仿真分析，对锻钢制动盘盘体进行了热应力分析。结果表明，该制动盘能满足材料强度方面的要求。同时对制动盘与粉末冶金摩擦片配对的制动试验情况及结果数据进行了分析，表明了研制的高速列车制动盘在结构和制动性能方面具有较大的优势，能满足高速动车组用制动盘的要求。     

铁道车辆制动技术的新发展

本文介绍了德国ＢＳＩ制动机公司为ＩＣＥ高速列车研制的磁轨制动机、三盘盘形制动机以及钢制动盘和单元式制动卡钳装置技术的新进展。这些体积小、质量轻的制动机及部件经装车试验，证明完全能满足高速运营中的制动要求。     

列车制动盘热分析现状与展望

盘形制动是一种广泛应用于轨道列车和汽车的制动方式。在制动过程中制动盘及制动闸瓦会产生大量热量,从而影响制动性能,故对制动盘进行热分析十分必要。基于盘形制动在列车上的运用情况及重要性,介绍了列车制动盘常用材料、制动盘结构型式及相关的热分析研究,并对不同的制动盘热分析方法进行分析比较,最后对列车制动盘热分析的现状及发展方向进行了总结和展望。     

春光号准高速客车的基础制动装置及其试验

长客厂生产的准高速客车基础制动装置采用了盘形制动和防滑器的组合方式。其结构简单，重量轻，维修工作量小；经过和运用考验，证明性能较好。     

城轨车制动盘的发热验算

针对盘形制动的热逸散问题，提出了2种制动盘的发热验算方法。     

高速列车制动盘摩擦副的优化

对高速列车上使用的制动盘进行强化散热设计,采用在制动盘摩擦面开导流槽的方法,使其能够对制动盘摩擦面起到进一步散热的效果。根据摩擦学、流体力学、传热学原理对制动盘导流槽进行设计并分析,采用计算流体动力学软件FLUENT分析了制动盘摩擦面导流槽内流场的分布情况,通过ANSYS10.0有限元软件对制动盘的温度场进行了仿真分析。最终验证了在制动盘表面开导流槽存在强化散热方面的作用。     

关于25K型客车制动盘磨损问题的探讨

济南铁路局青岛车辆段配属的25K型提速客车自1999年至今已经过了6年的运用考验，从总体上讲，其盘形制动运用效果良好。与闸瓦制动相比，盘形制动在缩短制动距离、提高制动效率等方面效果明显。但是，盘形制动轮对在运用过程中也出现了不少问题，制动盘摩擦面磨损严重就是其中之一。由于制动盘摩擦面磨损严重，造成其车削率居高不下，有的甚至直接磨耗到限，需更换制动盘。这不仅大大增加了该型轮对的检修费用，还给旅客列车行车安全带来潜在的威胁。     

国际联运用盘形制动机及闸片

详细介绍了国际联运列车用的盘形制动机及其闸片的材质，试验和验收方法，并制定了一些相应的标准，为国际联运列车提供摩擦系较高的制动盘及闸片。     

高速列车盘形制动器热-结构耦合方法研究

盘形制动器热负荷计算是高速列车制动盘研发设计的关键环节,其计算结果是列车运行参数配置的依据。开发合适的计算方法建立计算精度高、工况适用性广的热-结构耦合计算模型是盘形制动器热负荷计算的关键问题。针对动车组用轴装制动盘制动过程,充分考虑制动闸片和制动盘的几何特性、运动特性和载荷工况,提出位移梯度循环法,基于ABAQUS软件建立盘形制动器摩擦副三维瞬态传热有限元模型,运用位移梯度循环法推导出热流加载式,用以计算制动过程中产生的摩擦热流,解决摩擦作用沿制动盘周向差异造成的耦合结果偏差。运用位移梯度循环法对制动盘进行热-结构耦合分析,并将仿真结果与试验数据、现场调研成果进行对比,通过仿真与试验结果的峰值温度误差率、相关性系数等统计学指标及现场调研观测结果评定该模型的计算精度及工况适用性。研究结果表明：基于位移梯度循环法的热-结构耦合模型可有效模拟制动盘在制动过程中温度变化规律且具有良好的重复性与稳定性,结构场分析出的制动盘热裂纹失效易发位置与该型号制动盘装车运用情况相符。研究成果可有效模拟高速列车在制动时制动盘的热-结构耦合过程,尤其在大轴重下的持续制动或间隔制动工况下,制动时间越长,计算精度...     

基于VDI 2230标准的轴装制动盘螺栓设计方法研究

螺栓作为轴装制动盘中关键的传力零件,在制动过程中将盘体上的制动力和制动扭矩传递至盘毂和车轴上,且频繁承受热负荷和冲击载荷的作用,其疲劳性能和防松性能直接影响车辆的行车安全。文章在对螺栓连接基本原理进行分析的基础上,对轴装制动盘的服役工况和载荷进行分析和计算,结合VDI2230标准提出了轴装制动盘螺栓进行正向设计和校核的方法,对制动盘紧固件设计具有重要指导意义。     

日本 德国 法国高速列车用盘形制动元件的材料及工艺

以日本、德国和法国为例介绍了高速列车用盘形制动元件材料的发展趋势和材料及工艺的应用现状，并提出我国发展高速列车用盘形制动器的建议。     

高速列车基础制动系统设计的几个问题

高速列车的基础制动系统不能以动力车和非动力车为单位分别设计，在设计中，应正确理解盘形制动的作用及局限性，选择切实可行的方案和参数。在分析研究国外的试验数据和技术要求时，必须注意前提条件。     

陶瓷制动盘

介绍了高速车辆用陶瓷动盘的研究成果以及瓷制动盘的特点。     

200 km/h高速客车制动盘的研究

对200km／h高速客车制动盘的结构、材质进行了分析研究，并通过大量的试验及计算机仿真证明：用特种蠕墨铸铁和钢毂构成的制动盘结构合理，性能优良，安全可靠。     

高速列车合金锻钢制动盘温度场仿真分析

紧急制动时的制动盘温度状况与其使用寿命密切相关,而如何准确预测制动盘摩擦表面的温度及温度场分布成为研究摩擦制动盘表面磨损、金相转变及热裂纹的关键技术。本文提出了一种把热辐射系数折算成对流换热系数的方法,建立了锻钢制动盘三维循环对称有限元模型、热输入数学模型及对流散热数学模型。用平均轴制动功率法,对高速列车“中华之星”在270 km/h紧急制动时制动盘温度场分布进行仿真。仿真结果表明,高速列车实施紧急制动时,制动盘摩擦升温最高可达935℃,且高温区域集中在制动盘摩擦表面的中部区域。在1∶1制动动力台进行紧急制动试验,试验结果与仿真数据比较接近,从而验证了该模型的有效性,为制动盘应力场分析及其结构参数优化提供了直接依据。     

浅谈盘形制动及两点改进建议

在20世纪三四十年代,世界上许多国家的铁路客车尤其是高速旅客列车已陆续采用了盘形制动机,我国则是在20世纪90年代,随着广深线的开通运行才开始应用盘形制动的,特别是近几年来,旅客列车速度提高到120～140 km/h及以上时,仅用踏面制动已不能适应列车制动的要求,因而盘形制动得到了广泛的应用.盘形制动之所以能够得到快速推广应用,是因为它与踏面制动相比具有明显的优点.