城轨车辆受流器用受流滑块及受流靴的材料选用.pdf

研究开发机车车辆工艺第３期２０１６年６月文章编号：１００７－６０３４（２０１６）０３－０００８－０２ＤＯＩ：１０．１４０３２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－６０３４．２０１６．０３．００３城轨车辆受流器用受流滑块及受流靴的材料选用陈彦宏，张隶新，张冠兰，王家鑫，李春来，郭继祥（中车唐山机车车辆有限公司，河北唐山０６３０３５）摘要：针对阿根廷城轨中采用第３轨下部受流车辆的受流器在运营中的问题，重点对受流器受流滑块和受流靴的材料进行分析对比，最终采用球墨铸铁材料。通过装车试验，证明该材料可以替代原有灰铸铁材料，并具有提升强度、降低磨耗量的性能。关键词：转向架；受流器；受流滑块；受流靴；球墨铸铁中图分类号：Ｕ２６４．３４文献标识码：Ｂ某公司出口阿根廷的拖车转向架，运营在阿根廷受流滑块采用灰口铸铁。通过对其金相分析，组织首都布宜诺斯艾丽斯市中心与市郊之间的城轨线路中石墨表现为Ａ型石墨，石墨组织较粗，容易开裂，上，该线路已经运营５０多年，采用第３轨下部受流方与我国ＨＴ２００类似，硬度为ＨＢＳ１９０～２４０，耐磨性式，因年久失修，线路状态较差，出现第３轨磨损严较差。重、受流靴时有断裂的情况。该线路原有车辆受流器３新型受流滑块及受流靴材料的比选一直沿用２０世纪６０年代的设计，受流靴伸出的两臂上侧安装着受流滑块，受流滑块一直采用铸铁材料。对受流滑块采用的铸铁、铸钢与铸铜３种材质本文研究在新设计受流器时，选择摩擦副相互进行对比分析，对于２种材料形成的滑动摩擦副，在匹配性好、使用寿命长、成本低的受流滑块材质，降接触压力相同情况下，摩擦因数小的材料，其摩擦力低对第３轨磨损。同时选择合适的受流靴材质，提及相对磨损量小。阿根廷城轨第３轨为钢制导电高受流靴的强度，降低受流靴断裂的故障。轨，铸铁、铸钢、铸铜与第３轨之间的动摩擦因数大１新型受流滑块材料的选择要求小依次为：铸铁＜铸钢＜铸铜¨］。其中铸铁与钢的动摩擦因数最小，因此，受流滑块采用铸铁材料进行（１）结构设计需满足接触受电时电流的导通容研究。量的要求。导电性能中铸铜最好、铸铁居中、铸钢稍由于受流滑块与第３轨之间为干式摩擦，希望差，设计方案中要求通流面积大，对电流的导通容量引入的材质本身能起到一定的润滑作用，故选用灰影响较小，３种材料均可满足。可对研制出的铁质铸铁、蠕墨铸铁和球墨铸铁作为研究对象。灰铸铁、滑块进行车载试验进行验证。蠕墨铸铁和球墨铸铁材料中含有的石墨组织，在受（２）在减少或避免第３轨磨损情况下，受流滑流滑块滑动磨损后的石墨细颗粒会对受流滑块与第块的磨损性能应优于原受流器滑块。对原有车辆的３轨间的摩擦起到润滑作用，从而改善受流滑块与铁质滑块进行材料分析，根据分析对比，研制耐磨铁第３轨之间摩擦状态，减小受流滑块及第３轨的磨质滑块的配方。损量。（３）受流滑块的成本不应有大的增加，铸铁、铸与灰铸铁相比，蠕墨铸铁有良好的耐磨性、致密钢与铸铜均可作为研究对象。性和耐热性，在轨道车辆制动盘上广泛采用。蠕墨２原有滑块材料成分分析铸铁内石墨大部分呈蠕虫状，部分呈球状，其组织和性能处于球墨铸铁和灰铸铁之间，具有良好的综合阿根廷城轨车辆现有受流器为日本东芝提供，性能。球墨铸铁中的石墨外貌接近球形，可降低灰收稿日期：２０１５—１０—２０铸铁的应力集中现象，使得金属基体的强度利用率作者简介：陈彦宏（１９８３一），男，工程师，本科。提高，具有良好的机械性能，同时其耐磨性能较优。８