Mae cludiant rheilffordd yn fath o gludiant gwyrdd diogel, cyfforddus, diogelu'r amgylchedd ac arbed ynni, yn rhan bwysig o gludiant cyhoeddus yn Tsieina. Mae graddfa adeiladu cludiant rheilffordd yn ehangu o flwyddyn i flwyddyn, mae'r rhwydwaith gweithredu yn cynyddu, ac mae'r defnydd o ynni yn cynyddu'n sylweddol. Mae defnydd ynni tyniant yn cyfrif am tua 30% o gyfanswm y defnydd o bŵer wrth gludo rheilffyrdd. Os yw pwysau'r cerbyd yn cael ei leihau 10%, gellir lleihau'r defnydd o ynni 6% ~ 8%.
Gyda hyrwyddo adeiladu rheilffyrdd yn Tsieina yn egnïol, mae'r diwydiant offer cludo rheilffyrdd hefyd yn y cyfnod cyfle datblygu o dwf cyflym yn ystod cyfnod y 14eg Cynllun Pum Mlynedd. Mae anghenion datblygu offer cludo rheilffyrdd yn fwy brys o ran deunyddiau newydd, technolegau newydd a phrosesau newydd, yn enwedig i gyfeiriad ysgafn, llinach, llwyth trwm cyflym a deallusrwydd gwyrdd offer. Mae aloi titaniwm wedi denu sylw'r diwydiant cludo rheilffyrdd oherwydd ei nodweddion dwysedd isel, cryfder penodol uchel, weldadwyedd da a gwrthiant cyrydiad da, ac yn raddol cynhaliodd astudiaeth ddichonoldeb aloi titaniwm o gynhyrchion cysylltiedig a chymhwysiad ar y bwrdd.
Statws ymchwil aloi titaniwm 02 mewn cerbydau cludo rheilffyrdd
2.1 ffrâm bogie aloi titaniwm
Bogie yw un o gydrannau pwysicaf cerbyd rheilffordd, sy'n uniongyrchol gysylltiedig ag ansawdd rhedeg, perfformiad deinamig a diogelwch gyrru cerbydau rheilffordd. Y ffrâm yw'r cludwr ar gyfer cydosod cydrannau bogie, yn gyffredinol gan gynnwys trawst ochr, trawst, a sedd atal sy'n ofynnol ar gyfer gosod offer cysylltiedig. Gall y ffrâm aloi titaniwm wireddu cryfder uchel a strwythur bogie ysgafn, lleihau màs y gwanwyn a màs y gwanwyn, ac yna gwella'r grym rhwng yr olwyn a'r rheilffordd, a gwella diogelwch a dibynadwyedd gweithrediad y strwythur bogie.
Wrth weldio ffrâm bogie aloi titaniwm, defnyddir aloion titaniwm TA2 a TA18. Ar sail cwrdd â chryfder y ffrâm bresennol, mae cyfanswm màs y ffrâm bogie yn cael ei leihau tua 40%, fel y dangosir yn Ffigur 1 a Ffigur 2. Yn y broses o ddatblygu ffrâm aloi titaniwm, mae problemau technegol dadffurfiad mawr yn y broses weldio o gyfansoddiad trawst ochr aloi titaniwm ac anallu rhai cymalau weldio i gael eu hamddiffyn yn effeithiol gan nwy anadweithiol eu datrys. Ar ôl weldio, cafodd straen mewnol gweddilliol weldio ei ddileu gan driniaeth wres gwactod, ac roedd y ffrâm aloi titaniwm yn cwrdd â gofynion y dangosyddion dylunio presennol, a oedd yn cronni data sylfaenol ar gyfer optimeiddio strwythurol pellach a dylunio ffrâm aloi titaniwm.
FFIG. 1 Cyfansoddiad trawstiau ochr ffrâm aloi titaniwm
FFIG. 2 ffrâm bogie aloi titaniwm
2.2 Clamp brêc aloi titaniwm
Fel rhan graidd y system frecio, mae perfformiad a swyddogaeth y clamp brêc yn effeithio'n uniongyrchol ar gyflwr rhedeg ac ansawdd y system frecio. Gall cymhwyso clamp brêc aloi titaniwm leihau'r màs o dan a rhwng ffynhonnau, gwella ansawdd rhedeg a gwella gallu ymwrthedd cyrydiad; O dan amgylchedd tymheredd isel, mae'r perfformiad cryfder strwythurol yn fwy sefydlog.
Dangosir y clamp brêc tri phwynt aloi titaniwm datblygedig yn Ffigur 3. Defnyddir aloi titaniwm TC4 ar gyfer y prif gydrannau llwyth megis hongian, cefnogaeth padiau brêc, sedd hongian, pen silindr, pibell piston, cwndid pen silindr, iau a lifer, gyda chyfanswm gostyngiad pwysau o 17.6kg. Cynhaliwyd y prawf cryfder, pwysedd isel a phrawf selio tymheredd ystafell pwysedd uchel, prawf sensitifrwydd tymheredd ystafell, prawf addasu clirio cynradd, prawf addasu clirio uchaf a phrawf rhyddhad clirio yn y drefn honno ar gyfer yr uned clamp brêc aloi titaniwm. Mae canlyniadau'r profion yn dangos bod yr unedau clamp brêc aloi titaniwm yn bodloni'r gofynion swyddogaethol, ac ar yr un pryd, mae wedi pasio 1 miliwn o brofion blinder a phrofion dirgryniad effaith. Yn yr amgylchedd tymheredd isel o -50 gradd, ar ôl 48 h, mae swyddogaethau'r uned clamp brêc aloi titaniwm yn normal, sy'n dangos bod gan y clamp brêc aloi titaniwm wrthwynebiad tymheredd isel cryf a'i fod yn addas i'w gymhwyso yn yr oerfel uchel. amgylchedd.
FFIG. 3 Uned clamp brêc tri phwynt aloi titaniwm
2.3 Cwplydd pontio aloi titaniwm
Cwplydd trawsnewid yw cwplwr a ddefnyddir i gysylltu dau fath gwahanol o gwplydd, er mwyn sicrhau bod y locomotif yn cael ei drosglwyddo'n ddiogel ac yn llyfn i'w atgyweirio cerbydau, tra bod y cwplwr pontio sy'n cael ei ddefnyddio yn gofyn am lwytho a dadlwytho â llaw yn aml. Yn ôl UIC660, ni ddylai pwysau sengl y cwplwr pontio fod yn fwy na 50 kg. Fodd bynnag, mae'r cwplwr pontio presennol yn drwm ei strwythur, sy'n ei gwneud yn ofynnol i bobl lluosog gario ar yr un pryd yn ystod llwytho a dadlwytho. Os bydd damwain yn digwydd wrth drin, bydd hefyd yn achosi anaf personol i'r personél cynnal a chadw.
Dyluniwyd cwplwr trawsnewid aloi titaniwm ysgafn. Yn seiliedig ar y dull dwysedd amrywiol, defnyddiwyd y modiwl Optimeiddio Siâp yn ANSYSWorkbench i wneud y gorau o dopoleg y cwplwr pontio, a dyluniwyd strwythur ysgafn y cwplwr pontio aloi titaniwm yn unol â'r canlyniadau optimeiddio topoleg. Roedd y cwplwr trawsnewid aloi titaniwm ysgafn yn pwyso 42.15kg. O'i gymharu â'r cwplwr trawsnewid dur gradd E gwreiddiol, y gostyngiad pwysau yw 58.15kg, ac mae'r gymhareb lleihau pwysau hyd at 57.98%.
Mae cwmni CRRC wedi datblygu cwplwr trawsnewid aloi titaniwm, fel y dangosir yn Ffigur 4 a Ffigur 5. Mae bachyn modiwl sengl yn pwyso tua 20 kg, a gall person sengl gwblhau'r broses weithredu gyfan. Yn y prawf llwyth tynnol 750 kN a phrawf llwyth cywasgol 850 kN, ni thorrodd y bachyn cwplwr, fel y dangosir yn Ffigur 6. Ar ôl dadlwytho, arolygwyd a gwiriwyd y corff cwplwr yn ei gyfanrwydd, ac nid oedd unrhyw anffurfiad a difrod amlwg yn pob rhan o aloi titaniwm math 10 a chyplydd pontio math 13. Mae canlyniadau'r profion yn dangos bod gan y cwplwr trawsnewid aloi titaniwm ysgafn bwysau ysgafn, cryfder uchel ac effeithlonrwydd gweithredu uchel, ac mae'n cwrdd ag anghenion diogelwch y gweithrediad cwplwr pontio presennol, ac mae hefyd yn ymarferoldeb pwysau ysgafn pellach.
FFIG. 4 aloi titaniwm Model 10 coupler
Ffigur 5. aloi titaniwm Model 13 coupler
FFIG. 6 Prawf tynnol a chywasgu o aloi titaniwm 10 coupler
Yn y cynhyrchiad côn convex o cwplwr trawsnewid isffordd aloi titaniwm, mae Shenyang Zhongti Equipment Manufacturing Co, Ltd yn mabwysiadu'r broses o ffugio marw plât titaniwm a weldio rhuban. O'i gymharu â'r broses castio wreiddiol o gôn convex dur, mae gan y dull hwn ffurfadwyedd da, effeithlonrwydd uchel a pherfformiad da côn amgrwm. Dangosir y côn amgrwm sy'n marw aloi titaniwm yn Ffigur 7.
Ffigur 7. Yn marw wedi'i ffugio a'i weldio'n rhannol côn amgrwm titaniwm
2.4 Tynnu gwialen
Mae'r ddyfais tyniant canolog yn cynnwys y pin tyniant canolog yn bennaf, y cynulliad gwialen clymu tyniant (gan gynnwys y gwialen clymu a'r cymalau pêl rwber ar y ddau ben) a'r bollt cysylltu. Ei brif swyddogaeth yw gwireddu'r cysylltiad rhwng corff y car a'r bogie, a gwireddu trosglwyddiad grym tyniant a grym brecio. Mae strwythur y gwialen tyniant yn syml, ac mae'r broses ffurfio yn gymharol syml. Mae ailosod deunydd aloi titaniwm nid yn unig yn cyflawni'r effaith lleihau pwysau, ond hefyd yn gwella'r gyfradd defnyddio deunydd trwy ddefnyddio'r cynllun gofannu marw, ac ni fydd y gost gyffredinol yn cael ei gwella'n fawr.
Mae'r gwialen tyniant aloi titaniwm a ddatblygwyd ar y cyd gan CRRC Sifang Co, Ltd a China Titanium Equipment Co, Ltd yn cael ei beiriannu'n rhannol ar ôl ffugio marw, a gall y gyfradd defnyddio deunydd gyrraedd mwy na 50%, ac mae'r pwysau cyffredinol yn cael ei leihau gan tua 42%. Mae'r effaith lleihau pwysau yn amlwg iawn, fel y dangosir yn Ffigur 8 a Ffigur 9.
FFIG. 8 Creu model marw o wialen tyniant
FFIG. 9 Allan o gyflwr marw gwialen dynnu ar ôl gofannu marw
Mae maint a phriodweddau mecanyddol y gwialen tyniant a wneir o aloi titaniwm yn bodloni'r gofynion defnydd. Er mwyn sicrhau gweithrediad diogel EMU, dylid gwirio cryfder statig a chryfder blinder gwialen clymu aloi titaniwm o dan y llwyth cyfatebol trwy brofion yn unol ag amodau technegol gwialen clymu tyniant ar gyfer bogie. Gan fod modwlws elastig aloi titaniwm tua hanner yr hyn o ddur, mae hefyd angen gwirio dylanwad anystwythder gwialen clymu aloi titaniwm ar ddull dirgryniad bogie a cherbyd a pherfformiad deinamig y cerbyd yn ystod tyniant a brecio. .
