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高铁上所用的机械资料都有哪些?

时刻:2019-05-18 20:11:54   作者:   来历:   阅览:1   谈论:0
一、铁道车辆 车体

不锈钢

    不锈钢首要用镍铬奥氏体不锈钢,因为其高耐蚀性和漂亮的特征,在日本、美国、前苏联运用较多,在确保强度和刚度前提下,如梁、柱等骨架的板厚由一般钢的3.2一6.0mm减至1.0一1.5 mm,可减重40%左右。20世纪60时代初,日本首先研制出不锈钢车辆,其轻量、节能、不需涂装,发生了显着的经济效益,现在不锈钢车辆超越5000辆,占悉数客车10%以上。

    首要运用:不锈钢车体因为不易处理车体气密性问题,只用于制作200km/h速度级的车体、及车内承载和装修件。

铝合金

    铝的密度小,仅为2.7(属轻金属),约为钢的1/3。因为铝的表面易氧化构成细密而安稳的氧化膜,所以耐蚀性好。铝有较好的铸造性,因为铝的消融温度低,流动性好,易于制作各种杂乱外形的零件。铝合金依然坚持了质轻的特征,但机械功能显着进步。

    首要运用:

    一是作为受力构件;

    二是作为门、窗、管、盖、壳等资料;

    三是作为装修和绝热资料。铝合金简单加工和具有高度的散热性。

    特别是车辆引擎部分特别合适运用铝合金资料。这儿简直完全是铝合金的一家全国。此外,铝合金的加工工艺多种多样。通用性较强。

    从长时间来看,铝合金价格适中。铝材价格较高,使得车辆制作本钱添加,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添加,耗能的削减,修理的费用下降。有资料显现,交通工具的分量每削减10%,燃料可节省8%。在作废收回时,铝型材产品能够完成100%收回,收回铝型材循环再用能够削减95%的能源消耗。

    早在20世纪50时代,国际上较兴旺的一些国家就开端选用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,现在国内高铁列车车厢已很多运用铝合金资料。业界专家指出,时速300公里以上的高速列车车体有必要选用轻量化的铝合金资料,350公里以上的列车车厢除底盘外悉数运用铝型材。现在我国铁路客运专线动车组选用的CRHI、CRH2、CRH3、CRH5四品种型中,除CRHI型车体选用的是不锈钢材外,其他3种动车组车体均为铝合金原料。

    近年来国外有用镁合金、钛合金等航空资料制作车体骨架的测验,其分量只要铝合金的66%,减重效果显着。但还在调查试验中。

复合资料

    复合资料己开端运用于车辆,且用量不断添加,代表了未来开展趋势。纤维增强树脂基复合资料(FRF)因为高比强度(刚度)、耐疲惫、耐蚀、隔热、阻燃、可规划性强等长处,英国、日本、德国先后在60时代开端运用于非结构件,现在越来越多地运用于各种结构件,例如车体和车头前端部选用玻璃钢、芳纶纤维增强环氧树脂等。现在在西欧,制作铁道车辆用的复合资料中,按纤维品种分,玻璃纤维占58%. 芳族聚酸胺纤维占20%,碳纤维占20%,其他占2%;按树脂的品种分,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%,其他占3%。

转向架

高铁上所用的机械资料都有哪些?

    转向架的构架是特别重要的高强度部件,关系到整个车辆安全性。转架有必要满意安全、运转舒适度以及耐磨损、易检修等要求。

    多选用优质碳素钢、低合金低碳高强度钢、耐候钢制作的构架。近来研讨热门为高分子复合资料和铝合金制作的构架。

车辆内装及设备

    车辆内装及设备首要有装修板、厕所、盟洗室、座椅及水箱等,以铝合金和高分子资料为主,如装修板选用铝合金上叠合一层不燃性的纤维增强塑料,厕所、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满意的强度、耐性、耐磨性外,还有必要具有耐擦伤、抗剥离的功能。

    就线路而言,高速铁路差异于一般铁路最首要的特征是曲率半径大、应变速率高、轴重轻和牵引力大,钢轨的磨耗较小,疲惫损害相对杰出,因而对钢轨资料的挑选要求较高。

    关于钢轨资料而言,欧洲铁路一直在合金钢轨上进行研讨,如非热处理的Cr-Mo,合金钢轨除了有较高的循环软化抗力外,也有较好的反抗短波磨损的才能,是往后钢轨资料的要点挑选对象之一。 此外,还应从钢轨钢的强韧化和纯净化方面进行尽力,大力开展全长热处理钢轨、稀土钢轨和降噪降震新钢轨。

    现在,国外正在研讨的贝氏体钢抗剥离功能优于珠光体钢,不过尚处于试验阶段。为了减重,德国正研讨组合车轮,即轮心选用FRP,再套上钢质轮和轮箍。

无砟轨迹

    无砟轨迹是当时和往后国际铁路建造开展的趋势和方向。无砟轨迹的轨枕自身是混凝土灌溉而成,而路基也不必碎石,可削减保护、下降粉尘、美化环境。铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上,水泥枕与铁轨间采取了许多衔接安定的办法。列车时速可达200km以上。

    高铁轨迹水泥枕、铁轨和地基间的衔接处均以聚氨酯弹性体填隙、密封,一则使衔接安定,不因受气候变化而位移;二则可起防震和消除噪音效果,添加旅客搭车舒适感。

聚氨酯枕木

    为习惯高速列车的提速要求,开发聚氨酯枕木以替代或部分替代混凝土枕木必将是未来的开展趋势。在西欧,该技能已有较老练的研制和运用经历;在日本,聚氨酯枕木已在高速列车新干线轨迹上得到运用。与其他资料比较,聚氨酯枕木具有杰出的耐久性并可下降周期本钱。

聚氨酯胶黏剂

    高速列车的出产对聚氨酯胶黏剂的运用需求也大幅添加,聚氨酯在车辆上承担着玻璃粘接、地板粘接、嵌缝填充、密封防水等各种必不可少的效果。依照动车组CRH3为根底,单节车厢用聚氨酯胶约84.07L,折算约合109.3kg。首要运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

    因为高铁选用无碴轨迹,要求防护层不只具有防水、防渗和抗裂等根本功能,还要能饱尝火车高速行驶带来的高速、重载、交变冲击等效果。聚脲涂层无接缝,粘结力强,真实做到了全体防水,一起还具有优异的耐磨性、抗冲击、抗开裂、耐紫外光和耐高低温功能,可满意高铁的特别要求。

受电弓滑板 

高铁上所用的机械资料都有哪些?

    现在高速铁路运用的导线首要有铜银(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,研制高线张力和分量轻的新式复合导线(即表面为铜,芯部为钢)是开展趋势。

    受电弓滑板是机车供电体系重要集电元件,一般有碳滑板、金属滑板、浸金属碳滑板和粉末冶金滑板,各国多选用碳滑板。如德国ICE和法国TGV。浸金属碳滑板既有碳资料的自光滑性,又具有了金属资料集电、强度和抗冲击力高的特征,成为最理想的滑板资料,近年来已步入工业化阶段。国外现在正在加强碳纤维金属基复合资料滑板的研讨,该资料在集电、自光滑、抗碰击功能方而都会超越现有的滑板。

    现在,国内外研讨的浸金属碳滑板已步入了有用化的阶段,它首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光滑和抗电弧功能,又具有金属资料的集电、强度高、抗弹碰击力强的特征,成为最理想的滑板资料。

    与此一起,还应加强碳纤维一金属复合资料滑板的研讨,这种滑板在集电、光滑、杭碰击功能方面都会超越现有的金属滑板、碳滑板、浸金属碳滑板和粉末冶金滑板,其运用远景非常宽广。

制动冲突体系 

    制动冲突体系要求摩阻资料有高而安稳的冲突系数,更好的散热性和耐磨性,满意高的冲击强度和剪切强度,对磨偶件不发生反常磨损和其他方式的损害,制动火花少,价格便宜,并且轻量化。

    制动盘曩昔长时间运用合金铸铁,但高速列车要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资料和C-C复合资料制动盘。日本1997年开发的耐热裂制动盘。能够有20年以上的寿数;德国的碳纤维复合资料盘,在高速250 km/h下质量好,并通过了400km/h的台架试验。

    现在常用的摩阻资料可分为含磷铸铁、粉末冶金资料和组成资料。法国TGV-A、日本新干线等高速列车都选用了粉末冶金闸片,并且遍及是铜基资料。针对铁基、铝基资料,日本、欧美等近来在开发新资料时加人品须、陶瓷颗粒或短纤维等制成复合资料。在组成摩阻资料方面,德国ICE列车上安装了铝合金盘/组成闸片,获得了较好的效果。现在纤维增强复合资料在摩阻制动资料方面的成功开发和运用备受瞩目,成为研讨热门,例如1997年口本开发的闸片是以酚醛树脂、石墨、组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、振荡和噪声的加重,选用减振降噪元件,例如勃弹功能、耐疲惫、耐老化功能更优的橡胶元件,以确保乘坐的安全舒适。

    橡胶元件已在高速列车上广泛运用于防振、缓冲、隔音、密封、绝缘,以及弹性巧合件和空气橡胶簧等方面,尤其是减振降噪效果特别显着,对高速列车的舒适平稳具有无可替代的效果。

    橡胶元件最引人瞩目的运用是转向架上的六连杆橡胶关节。20世纪50时代初,国外就开端选用橡胶资料作为钢轨垫件;70 时代随列车速度的进步,在轨迹结构中选用了天然橡胶、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时代,低发泡聚氨酯弹性资料已广泛运用于轨迹结构资料。日本对百余种弹性资料的挑选以为,用反响打针成形法出产的低发泡聚氨酯资料最合适用作高速轨迹资料。

    高铁工业代表一个国家高端制作业的水平。我国高铁走出国门,意味着全球商场关于我国制作的必定。我国忠旺等国内铝型材龙头企业,凭仗强壮的技能研制和产品出产实力,或将迎来更多的开展机会和商场空间。


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