重载货车高摩擦因数制动闸瓦热负荷研究-论文.pdf

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1、2014年4月润滑与密封Apr．2014第39卷第4期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．39No．4DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．04．010重载货车高摩擦因数制动闸瓦热负荷研究陈旭肖绯雄(西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031)摘要：采用热一结构顺序耦合对货车高摩擦因数合成制动闸瓦在紧急制动工况和长大坡道调速制动工况下进行热应力仿真分析。结果表明：在紧急制动工况下，闸瓦的最高温度出现在制动28S后，为206．2℃，最大应力出现在制动32S后，为15．4MPa；长大坡道调速制动时，最高温度和最大应力都出

2、现在制动结束时，分别达到594．8℃、55．6MPa。仿真结果与实验结果一致，较为真实地反映了整个过程中闸瓦的瞬态温度和应力变化情况，且闸瓦一次制动满足要求。关键词：合成闸瓦；高摩擦因数；热一结构顺序耦合；热应力中圈分类号：THI17．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)4—049—6ResearchonHeatLoadoftheBrakeShoewithHighFrictionCoeficientofHeavy-LoadWagonChenXuXiaoFeixiong(TractionPowerStateKeyLaboratory，SouthwestJi

3、aotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Theheatstressofthebrakeshoeswithhi【ghfrictioncoeficientoffreighttrainwassimulatedbythermal-structuralordercoupledmethodontheconditionoftheemergencybrakeprocessandlongslopebrakeprocess．Theresultsshowthat，duringtheemergencybrakeprocess，the

4、maximumtemperatureoccursatabout28SandthemaximumstressOCCURSatabout32S，whichis206．2℃andl5．4MPaseparately．Ontheconditionoflongslopebrakeprocess．them&ximumtemperatureandmaximumstressoccurattheendofbra—king，whichis594．8℃and55．6MPaseparately．Thesimulationresults，whichareconsistentwiththetestres

5、ults，canaccuratelyreflectthetransienttemperatureandstresschangeofthebrakeshoeinthewholebrakingprocess，andthebrakeshoemeetstherequirementofonebrakingprocess．Keywords：syntheticbrakeshoe；highfrictioncoeficient；thermal—structuralordercoupled；heatstress随着我国货运铁路重载、高速技术的不断发展，一10‰)匀速运行(=80km／h)的调速

6、制动两种工况车辆动能不断增加，为了保证列车运行安全，要求使下进行有限元建模和热一机耦合分析，验证所使用闸用具有更强大制动能力的闸瓦，将更多的动能转化为瓦是否满足其标准要求。热能。因此，闸瓦不仅要具有更高而稳定的摩擦因数1温度场、应力场理论分析和良好的耐磨性，而且对车轮的热损伤要小。而合成由于踏面制动的温度场分析是三维非稳态传热过闸瓦可以满足要求。程，故根据能量守恒原理在一般的三维问题中的应本文作者以列车轴质量23t、最大运行速度为用，瞬态温度场的场变量(，Y，。，t)在直角坐标120km／h的ss．(1+2+1)电力机车牵引2万吨货车中应满足的微分方程为为研究对象，运用AN

7、SYS14．0对某高摩擦因数合成pc警一(也)一(，)一击(也)+闸瓦(以酚醛树脂作为黏合剂，钢纤维和合成纤维作=0(1)为增强剂，一些无机化合物作为填料，混合成型的一式中：第一项是微元体温升需要的热量，中间三项为种合成闸瓦)在紧急制动和长大坡道(坡道值为，Y，z方向输人到微体的热量，最后一项为微体内热源产生的热量。·基金项目：四川省科技计划项目(2013GZ0032)．收稿日期：2013—09—25同时，求解温度场需要满足的边界条件。本文中作奢简介：陈旭(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为机车采用第三类边界