高速列車(chē)輪裝鍛鋼制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì).pdf

1、目前，高速列車(chē)普遍采用盤(pán)形制動(dòng)作為列車(chē)的基礎(chǔ)制動(dòng)方式。制動(dòng)盤(pán)是盤(pán)形制動(dòng)裝置關(guān)鍵的組成部分，其性能由所用材料、外形結(jié)構(gòu)與成形方式等因素決定，并直接影響列車(chē)運(yùn)行的安全性與可靠性。
　　本文針對(duì)200km/h～250km/h高速列車(chē)，對(duì)新型輪裝鍛鋼制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與試制。采用有限元模擬的方法對(duì)制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)與鍛造成形工藝進(jìn)行了仿真計(jì)算，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，最終制出了合格的制動(dòng)盤(pán)樣件，并通過(guò)1∶1制動(dòng)動(dòng)力試驗(yàn)驗(yàn)證了新型鍛鋼制動(dòng)盤(pán)能

2、夠滿足我國(guó)200km/h～250km/h高速列車(chē)的使用要求。本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　以純凈化處理的ZDPH低合金鋼為高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)材料，開(kāi)展了熱處理工藝試驗(yàn)及力學(xué)性能研究，利用優(yōu)選的熱處理工藝可使ZDPH材料具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，相關(guān)性能指標(biāo)滿足我國(guó)動(dòng)車(chē)組鍛鋼制動(dòng)盤(pán)材料的標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　根據(jù)我國(guó)高速列車(chē)車(chē)輪的接口尺寸，以降低制動(dòng)盤(pán)服役時(shí)螺栓受力、便于鍛造成形為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)輪裝制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。利用有限元軟

3、件對(duì)不同結(jié)構(gòu)的輪裝制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行了模擬計(jì)算。將摩擦環(huán)厚度、散熱筋數(shù)量作為結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行優(yōu)選計(jì)算，最終確定了18mm厚度摩擦環(huán)、36片筋板的制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行275km/h初速度下一次緊急制動(dòng)與250km/h初速度下連續(xù)兩次緊急制動(dòng)的模擬，結(jié)果表明輪裝制動(dòng)盤(pán)具有足夠的熱容量與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，安全系數(shù)較高，能夠滿足250km/h速度級(jí)高速列車(chē)緊急制動(dòng)的設(shè)計(jì)要求。
　　根據(jù)輪裝制動(dòng)盤(pán)盤(pán)體結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步開(kāi)展了制動(dòng)盤(pán)盤(pán)體鍛件、鍛造模具、坯料與鍛造工

4、藝參數(shù)等設(shè)計(jì)與選擇。有限元模擬計(jì)算表明，本文設(shè)計(jì)的輪裝制動(dòng)盤(pán)鍛件結(jié)構(gòu)及其成形工藝可以獲得尺寸合格、無(wú)缺陷的制動(dòng)盤(pán)盤(pán)體鍛件。
　　以模擬結(jié)果為指導(dǎo)，對(duì)輪裝制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行樣品試制，并獲得了尺寸合格、成形質(zhì)量良好的制動(dòng)盤(pán)鍛件。利用優(yōu)選的ZDPH材料熱處理工藝對(duì)制動(dòng)盤(pán)盤(pán)體進(jìn)行了調(diào)質(zhì)處理，通過(guò)對(duì)隨爐試塊及制動(dòng)盤(pán)本體取樣進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，證明制動(dòng)盤(pán)樣品力學(xué)性能優(yōu)異。超聲探傷和磁粉探傷結(jié)果表明，制動(dòng)盤(pán)內(nèi)部及表面無(wú)明顯缺陷，滿足我國(guó)動(dòng)車(chē)組輪裝制動(dòng)盤(pán)標(biāo)