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高铁上所用的机械资料都有哪些?

光阴>2019-05-21 20:11:54   作者:   来源:   阅读:1   评论:0
一、铁道车辆 车体

不锈钢

    不锈钢重要用镍铬奥氏体不锈钢,因为其高耐蚀性和美观的特色,在日本、美国、前苏联应用较多,在包管强度和刚度条件下,如梁、柱等骨架的板厚由通俗钢的3.2一6.0mm减至1.0一1.5 mm,可减重40%阁下。20世纪60年月初,日本氏妊兄瞥霾锈钢车辆,其轻量、节能、不需涂装,发生了显著的经济效益,目前不锈钢车辆超过5000辆,占全体客车10%以上。

    重要应用:不锈钢车体因为不易解决车体气密性成就,只用于制作200km/h速率级的车体、及的诔性和装潢件。

铝合金

    铝的密度小,仅为2.7(属轻金属),约为钢的1/3。因为铝的外面易氧化构成致密而稳固的氧化膜,所以耐蚀性好。铝有较好的锻造性,因为铝的融化温度低,运动性好,易于制作各种复杂外形的零件。铝合金仍然对峙了质轻的特色,但机械机能显著提高。

    重要应用:

    一是作为受力构件;

    二是作为门、窗、管、盖、壳等资料;

    三是作为装潢和绝热资料。铝合金容易加工和具有高度的散热性。

    分外是车辆引擎部分分外得当应用铝合金资料。这里几乎完全是铝合金的一家世界。别的,铝合金的加工工艺多种多样。通用性较强。

    从长期来看,铝合金价钱适中。铝材价钱较高,使得车辆制形本钱增长,但因为铝合金使得车辆轻量化,车辆的轻量化带来了运能的增长,耗能的削减,维修的用度低落。有资料显示,交通对象的重量每削减10%,燃料可勤俭8%。在报废收受接收时,铝型材产品可以或许实现100%收受接收,收受接收铝型材轮回再用可以或许削减95%的能源消耗。

    早在20世纪50年月,世界上较发达的一些国度就开端采纳铝型材来制作铁路车辆,包含美国、加拿大、日本、俄罗斯、德国和法国等国,目前国内高铁列车车厢已大批应用铝合金资料。的专家指出,时速300公里以上的高速列车车体必需采纳轻量化的铝合金资料,350公里以上的列车车厢除底盘外全体应用铝型材。目前中国铁路客运专线动底椴赡的CRHI、CRH2、CRH3、CRH5四种范例中,除CRHI型车体采纳的是不锈钢材外,其余3种动底车体均为铝合金材质。

    比年来外洋有用镁合金、钛合金等航空资料制作车体骨架的尝试,其重量只要铝合金的66%,减重效果显著。但还在稽核试验中。

复合股料

    复合股料己开端应用于车辆,且用量赓续增长,代表了未来睁开趋向。纤维增强树脂基复合股料(FRF)因为高比强度(刚度)、耐疲劳、耐蚀、隔热、阻燃、可设计性强等优点,英国、日本、德国前后在60年月开端应用于非布局件,如今越来越多地应用于各种布局件,例如车体和车头前端部采纳玻璃钢、芳纶纤维增强环氧树脂等。目前在西欧,制作铁道车辆用的复合股料中,按纤维种类分,玻璃纤维占58%. 芳族聚酸胺纤维占20%,碳纤维占20%,其余占2%;按树脂的种类分,聚酯占35%,乙烯酸酯占22%,环氧树脂占21%,酚醛树脂占15%,改性的丙烯酸树脂占4%,其余占3%。

转向架

高铁上所用的机械资料都有哪些?

    转向架的构架是分外重要的高强度部件,相干到全体车辆平安性。转架必需称心平安、运行舒适度和耐磨损、易检修等请求。

    多采纳优质碳素钢、低合金低碳高强度钢、耐候钢制作的构架。近来研究热门为高分子复合股料和铝合金制作的构架。

车辆内装及设备

    车辆内装及设备重要有装潢板、茅厕、盟洗室、座椅及水箱等,以铝合金和高分子资料为主,如装潢板采纳铝合金上叠合一层不燃性的纤维增强塑料,茅厕、盟洗室、座椅及水箱还要考虑到卫生和耐腐蚀性,也以不燃性的为佳。

二、轮一轨体系

高铁上所用的机械资料都有哪些?

    车轮与钢轨资料除了要有足够的强度、韧性、耐磨性外,还必需具有耐擦伤、抗剥离的机能。

    就线路而言,高速铁路差别于一样平常铁路最重要的特色是曲率半径大、应变速率高、轴重轻和牵引力大,钢轨的磨耗较小,疲劳损伤相对特出,因此对钢轨资料的抉择请求较高。

    对付钢轨资料而言,欧洲铁路不停在合金钢轨上停止研究,如非热处理的Cr-Mo,合金钢轨除了有较高的轮回软化抗力外,也有较好的抵抗短波磨损的能力,是今后钢轨资料的重点抉择对象之一。 别的,还应从钢轨钢的强韧化和纯净化方面停止极力,大力睁开全长热处理钢轨、稀土钢轨和降噪降震新钢轨。

    目前,外洋正在研究的贝氏体钢抗剥离机能优于珠光体钢,不过尚处于试验阶段。为了减重,德国正研究组合车轮,即轮心采纳FRP,再套上钢质轮和轮箍。

无砟轨道

    无砟轨道是以后和今后世界铁路打造睁开的趋向和偏向。无砟轨道的轨枕自己是混凝土浇灌而成,而路基也不用碎石,可削减掩护、低落粉尘、美化环境。铁轨、轨枕间接铺在混凝土路上,水泥枕与铁轨间采取了很多衔接稳固的措施。列车时速可达200km以上。

    高铁轨道水泥枕、铁轨和地基间的衔接处均以聚氨酯弹性体填隙、密封,一则使衔接稳固,不因受气候变更而位移;二则可起防震和消除噪音感化,增添搭客乘车舒适感。

聚氨酯枕木

    为顺应高速列车的提速请求,开拓聚氨酯枕木以取代或部分取代混凝土枕木势必是未来的睁开趋向。在西欧,该技术已有较成熟的研制和应用经验;在日本,聚氨酯枕木已在高速列车新支线轨道上获得应用。与其余资料相比,聚氨酯枕木具有精彩的耐久性并可低落周期本钱。

聚氨酯胶黏剂

    高速列车的临盆对聚氨酯胶黏剂的应用需要也大幅增长,聚氨酯在车辆上承当着玻璃粘接、地板粘接、嵌缝填充、密封防水等各种必不行少的感化0凑斩车组CRH3为基础,单节车厢用聚氨酯胶约84.07L,折算约合109.3kg。重要应用于车窗玻璃的粘接密封及部分填充部位的密封。

聚脲弹性体涂层

    因为高铁采纳无碴轨道,请求防护层不只具有防水、防渗和抗裂等基本机能,还要能经受火车高速行驶带来的高速、重载、交变冲击等感化。聚脲涂层无接缝,粘结力强,真正做到了全体防水,同时还具有优越的耐磨性、抗冲击、抗开裂、耐紫外光和耐高高温机能,可称心高铁的分外请求。

受电弓滑板 

高铁上所用的机械资料都有哪些?

    目前高速铁路应用的导线重要有铜银(0.15%一0.18% Ag),铜镉(0. 7%-1. 3%Cd)或铜锡合金(0. 3%Sn)等。随列车的高速化,研制高线张力和重量轻的新型复合导线(即外表为铜,芯部为钢)是睁开趋向。

    受电弓滑板是机车供电体系重要集电元件,通常有碳滑板、金属滑板、浸金属碳滑板和粉末冶金滑板,列国多采纳碳滑板。如德国ICE和法国TGV。浸金属碳滑板既有碳资料的自润滑性,又具有了金属资料集电、强度和抗冲击力高的特色,成为最抱负的滑板资料,比年来已步入产业化阶段。外洋目前正在增强碳纤维金属基复合股料滑板的研究,该资料在集电、自润滑、抗撞击机能方而都邑超过现有的滑板。

    目前,国内外研究的浸金属碳滑板已步入了适用化的阶段,它重要是利用了碳滑板资料的多孔性质,将熔融的铜或铜合金等高导电性金属,在高温高压下浸入到碳滑板基体中去,使它既有碳资料的自润滑和抗电弧机能,又具有金属资料的集电、强度高、抗弹撞击力强的特色,成为最抱负的滑板资料。

    与此同时,还应增强碳纤维一金属复合股料滑板的研究,这种滑板在集电、润滑、杭撞击机能方面都邑超过现有的金属滑板、碳滑板、浸金属碳滑板和粉末冶金滑板,其应用远景十分宽广。

制动摩擦体系 

    制动摩擦体系请求摩阻资料有高而稳固的摩擦系数,更好的散热性和耐磨性,足够高的冲击强度和剪切强度,对磨偶件不发生异常磨损和其余情势的损伤,制动火花少,价钱便宜,而且轻量化。

    制动盘曩昔长期应用合金铸铁,但高速列车请求选用高强度抗热裂的合金锻钢,如Ni-Cr-Mo或Cr-Mo-V合金钢,也有研制金属基复合股料和C-C复合股料制动盘。日本1997年开拓的耐热裂制动盘。可以或许或许有20年以上的寿命;德国的碳纤维复合股料盘,在高速250 km/h下品德好,并颠末过程了400km/h的台架试验。

    目前常用的摩阻资料可分为含磷铸铁、粉末冶金资料和合成资料。法国TGV-A、日本新支线等高速列车都采纳了粉末冶金闸片,而且普遍是铜基资料。针对铁基、铝基资料,日本、欧美等近来在开拓新资料时加人品须、陶瓷颗粒或短纤维等制成复合股料。在合成摩阻资料方面,德国ICE列车上装置了铝合金盘/合成闸片,取得了较好的效果。目前纤维增强复合股料在摩阻制动资料方面的胜利开拓和利用备受瞩目,成为研究热门,例如1997年口本开拓的闸片因此酚醛树脂、石墨、合成橡胶与碳纤维复合。


三、减振、降噪资料

高铁上所用的机械资料都有哪些?

    高速带来的冲击、振动和噪声的加剧,采纳减振降噪元件,例如勃弹机能、耐疲劳、耐老化机能更优的橡胶元件,以包管乘坐的平安舒适。

    橡胶元件已在高速列车上普遍应用于防振、缓冲、隔音、密封、绝缘,和弹性偶合件和空气橡胶簧等方面,分外是减振降噪感化分外显著,对高速列车的舒适安稳具有无可取代的感化。

    橡胶元件最引人瞩偏向应用是转向架上的六连杆橡胶关节。20世纪50年月初,外洋就开端采纳橡胶资料作为钢轨垫件;70 年月随列车速率的提高,在轨道布局中采纳了自然橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶等弹性体作为钢轨夹垫、撑垫和轨枕的垫件;80年月,低发泡聚氨酯弹性资料已普遍应用于轨道布局资料。日本对百余种弹性资料的挑选认为,用反应打针成形法临盆的低发泡聚氨酯资料最得当用作高速轨道资料。

    高铁产业代表一个国度高端制功课的程度。中国高铁走出国门,意味着全球市场对付中国制作的确定。中国忠旺等国内铝型材龙头企业,凭仗壮大的技术研发和产品临盆气力,或将迎来更多的睁开机遇和市场空间。


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