火車(包括高鐵)車輪與軌道之間如何保證靜摩擦力?

時間 2021-06-13 03:45:49

1樓:

涉及到軌道車輛輪軌關係的時候,我們一般講「黏著」

(輪軌不是理想剛體,在受力變形下輪軌之間不是完全的靜摩擦關係,描述輪軌作用時一般用「黏著」這個概念。不嚴謹的講大家理解的時候可以等效為靜摩擦),列車的牽引和制動都基於黏著特性曲線為參考來進行,防止列車牽引力或製動力大於黏著力。

影響黏著的因素有很多,最重要的就是速度,粘著係數隨車速的公升高而降低,此外氣候條件還會對黏著係數產生重要影響。

如圖所示為CRH3型動車組的制動特性曲線,橫座標為速度,縱座標為製動力。曲線基於黏著特性,可見速度越高的時候允許施加的制動力越小。

據我所知,相比拖車輪對,動車組動力車的輪對並沒有什麼特殊表面處理。

通常牽引的時候講空轉,制動的時候講滑行。

制動系統中有乙個專門的裝置叫做「防滑器」用來防止列車出現滑行。

基本原理就是實時監測各軸速度,通過一定的控制演算法判定是否出現滑行,若出現滑行則逐步減小施加在該軸上的制動力直到滑行停止。(非常快的作用過程)

軌道車輛一般通過撒砂來改善輪軌間的黏著條件,也就是通過撒砂裝置將一定顆粒度的沙子撒在軌面上,後續輪對和軌面接觸的時候就可以一定程度上改善黏著。

而中國基於日本E2-1000引進的CRH2系列動車組,包括後續CRH380A系列前期並沒有撒砂裝置,而是通過踏面清掃器來改善黏著。

不過不知為何,目前新造CHR2 / 380A均已加裝撒砂裝置。

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