提速重载列车合成闸瓦评价技术改进研究

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1、学校代码：密级：公开；交邊乂硕士专业学位论文提速重载列车合成闸瓦评价技术改进研究作者姓名赵锋工程领域机械工程指导教师杜永平研究员培养院系机械与电子控制工程学院硕士专业学位论文提速觅载列车合成闸乩评价技术改进研究作赵锋导师：杜永平北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以

2、为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士专业学位论文提速重载列车合成闸瓦评价技术改进研究作者姓名：赵锋学号：导师姓名：杜永平职称：研究员工程硕士专业领域：机械工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢我的论文是在北京交通大学杜永平研宄员和中国铁道科学研究院裴顶峰研宄员的亲切关怀和悉心指导下完成的。在研宄生学习的时光里，是导师的指导使我明确了研宄的方向和路线，并且屡屡在困难时刻提供拨云见日般的帮助。最令我印象深刻并且感触颇深的是导师对科学事业

3、的热爱和投入，每每对比自己时常傭懶的作风，便自觉要抓紧时间发奋学习。我想这是导师这种精益求精的工作作风不断感染和激励着我，更甚于知识层面的教导，受益深远。再次向杜老师和裴老师表达诚挚的敬意和谢忱。还要向北京交通大学房海蓉教授、査建中教授、张乐乐教授、周明连副教授、宋永增副教授、刘伟副教授、杨江天副教授、张励忠副教授等等所有在研究生阶段教授过我的老师们，他们在专业领域学养渊深，在他们课堂上我的专业知识提升了很多。同样感谢铁科院金化所轮轴检验评估综合实验室范红利工程师、张国文工程师等前辈对我论文中试样制备加工的帮助。同时也感谢实验室

4、的师兄师弟们、身边的朋友们，你们给我提供了很多的研究一件并且不断鼓励我。感谢科技部科研院所基金（对本课题的资助。此外，还要由衷的感谢论文评审委员会的各位老师于百忙之中抽出时间评阅我的论文并提出宝贵的修改意见。摘要摘要中国铁路货运以提速重载为发展方向，货车时速达到公里，轴重从吨提高至吨，在部分运煤专线，轴重已达到吨，作为制动系统的关键部件，高摩擦系数合成闸瓦的性能与行车安全密切相关。本文针对合成闸瓦的使用情况和发展要求，在调研了大量现场使用情况基础上，通过理论分析及试验测试，研究了合成闸瓦评价标准中应改进的方面。本文主要由合成闸瓦

5、使用现状调查、合成闸瓦力学性能研究、合成闸瓦摩擦学性能研究三部分组成，通过分析和讨论可得出以下结论：针对现行评价标准指导下合成闸瓦的使用现状，对使用过程中出现的各类问题进行了大量、深入、广泛的收集研究，并对数据加以统计分析，摸清了合成闸瓦的使用状况，确定了出现问题的类别、原因和概率。将调研中收集到的合成闸瓦制作成标准试块，分析了冲击强度、压缩强度、压缩模量、粘结强度和硬度等物理力学性能从室温到°的变化规律。结合对制动过程的建模及有限元分析提出了合成闸瓦摩擦体的破损过程变形一裂纹一连接孔松脱一瓦体与瓦背脱离，并用等级相关分析判断物

6、理力学性能指标与闸瓦破损的关联性，探寻了闸瓦破损的发展规律。同国外先进合成闸瓦对比，利用定速摩擦磨损试验和制动动力试验测试不同试验条件下的摩擦系数和磨损量，分析了制动压力、初速度、接触面积等因素对合成闸瓦摩擦磨损性能的影响规律。研宄了合成闸瓦的金属镶嵌问题，并提出了影响金属镶嵌问题发生的因素与金属镶嵌率之间的多元线性回归关系模型：，其中开为硬度，办为表面轮廓微观平均高度。此模型可定量预测合成闸瓦日后使用中的金属镶嵌情况，填补了合成闸瓦金属镶嵌问题检测、预测手段方面的空白。本文从现行评价标准下合成闸瓦使用情况出发，通过理论分析、试

7、验测试以及数据分析，为降低合成闸瓦的破损、减轻金属镶嵌和异常磨耗发生的概率等问题提供了重要的试验数据和理论依据，对现行铁路合成闸瓦评价技术的修改和进一步完善提供了有益的参考。关键词：合成闸瓦；摩擦磨损；金属镶嵌；评价技术ABSTRACTABSTRACTChinarailwayfreightiswalkingtowardsheavy-haulandspeed-raising.Thefreighttrainhasreached120km/hwhiletheaxleweighthasincreasedfrom23tonto27ton,

8、reachingeven30toninsomespecialtransportationroutesforcoal.Asakeypartofabrakingsystem,theperformanceofhighfrictioncoeficientcomposit