Connaissez-vous l'application de composites polyamides (PA) en transit ferroviaire?
Le transport ferroviaire fait référence à l'utilisation des trains ferroviaires pour le transport du personnel, y compris les lignes de passagers, les chemins de fer à grande vitesse, le transport ferroviaire urbain, etc., avec une grande capacité, une vitesse rapide, une sécurité, une ponctualité, une protection de l'environnement, une économie d'énergie et une économie de terres et d'autres caractéristiques, est considérée comme le moyen fondamental de résoudre les problèmes de trafic à l'intérieur et entre les villes à l'avenir.
Le polyamide, communément appelé nylon, a de bonnes propriétés mécaniques, des propriétés électriques, une résistance à la chaleur et de la ténacité, une excellente résistance à l'huile, une résistance à l'usure, une lubrification, une résistance chimique et une procédabilité de moulage. Les matériaux composites en polyamide utilisés dans les systèmes de transit ferroviaire peuvent résoudre efficacement des problèmes tels que la gigue de locomotive et le bruit, assurer une jauge stable, réduire les temps de maintenance et avoir une excellente résistance aux vibrations, qui est essentielle pour assurer le fonctionnement fluide des locomotives ferroviaires à grande vitesse. Les composites de polyamide sont largement utilisés en transit ferroviaire.
1 et 1Application de matériaux composites en polyamide dans les projets d'ingénierie ferroviaire
Les chemins de fer à grande vitesse nécessitent que leurs structures de piste aient une rigidité élevée, une stabilité et une élasticité appropriée, afin d'atteindre une qualité et une faible maintenance. Par conséquent, des exigences plus élevées sont proposées pour les composants du matériau polymère dans les structures orbitales. Le développement de l'industrie des plastiques et les progrès de la technologie de modification ont encore amélioré la variété, la quantité et les propriétés des plastiques d'ingénierie et des matériaux modifiés, en particulier l'application de composites polyamides modifiés endurcis renforcés dans l'ingénierie ferroviaire, est également de plus en plus vaste.
1.1Attaches d'application en rail
Les systèmes de fixation sont des pièces de connexion intermédiaires reliant les rails et les dormeurs. Son rôle est de réparer le rail au dormeur, de maintenir la jauge et d'empêcher le mouvement longitudinal et latéral du rail par rapport au dormeur. Sur la piste des dormeurs en béton, les attaches doivent également fournir une élasticité suffisante en raison de la mauvaise élasticité des dormeurs en béton. Par conséquent, les attaches doivent avoir une résistance, une durabilité et une certaine élasticité suffisantes, et maintenir efficacement un lien fiable entre le rail et le dormeur. De plus, le système de fixation doit avoir peu de pièces, une installation simple et un démontage facile. Les matériaux composites en polyamide sont résistants à l'usure, résistants au vieillissement, ont une bonne élasticité, une forte résistance et une bonne flexibilité, qui peuvent répondre aux exigences ci-dessus.
1.2 Application dans les taux de naissances ferroviaires
Un taux de participation est un dispositif de connexion en ligne qui permet de transférer un rouleau de stock d'un brin à un autre; Il s'agit d'un composant important sur les lignes de chemin de fer. Son fonctionnement normal est la garantie de base de la sécurité de la conduite. Avec le développement de la construction des chemins de fer chinois, le sol de la voie ferrée a également appliqué en permanence de nouvelles technologies, de nouveaux matériaux et de nouveaux processus. La réduction de la force de conversion des taux de participation et l'amélioration de la fiabilité opérationnelle des taux de participation a toujours été l'objectif des services ferroviaires nationaux et étrangers. Le matériau composite en polyamide a une excellente résistance à l'huile, une résistance à l'usure, une lubrification et de bonnes propriétés mécaniques, de sorte qu'elle a obtenu de bons résultats dans les taux de participation.
2Application de matériaux composites en polyamide dans les véhicules ferroviaires
Avec le développement des trains ferroviaires à grande vitesse chinois dans le sens de la vitesse à grande vitesse, de la sécurité et du léger, afin de répondre aux exigences de l'exploitation des trains à grande vitesse, les trains doivent avoir un faible poids, de bonnes performances, une structure simple et une bonne résistance à la corrosion. Les matériaux composites en polymère sont largement utilisés dans les véhicules ferroviaires, et les matériaux et les processus de fabrication pour les trains ont été considérablement améliorés.
2.1Cages de roulements roulants
Les roues des voitures touristiques ont des exigences de roulement élevées, qui doivent assurer la fiabilité et la sécurité du train à grande vitesse, mais également un entretien facile, de sorte que la cage de roulement roulant joue un rôle très important. Les matériaux composites en polyamide ont les caractéristiques de l'élasticité élevée, de l'auto-lubrification, de la résistance à l'usure, de la résistance à l'impact, de la résistance à la corrosion, du traitement facile et du poids léger, ce qui peut atteindre les performances requises par les roulements, et jouer un rôle clé dans la sécurité du transport des chemins de fer, la grande vitesse et la charge lourde. Cette cage de roulement utilise des fibres de verre renforcées et le disulfure de graphite ou de molybdène comme lubrifiant, qui a une faible densité et un poids léger. Ce type de cage a été largement utilisé à l'étranger, comme la société SKF de Suède sur les roulements de voitures de tourisme et les roulements de moteur de traction de locomotive utilisant un matériau composite PA66 renforcé de fibre de verre à 25% pour fabriquer des cages de roulement. Des cages à roulement cylindrique pour les véhicules de transport de banlieue et les véhicules principaux en Allemagne ont été testés des millions de fois. La Russie installe des cages en nylon sur les roulements de camions depuis 1986. Ce type de cage en nylon a d'excellentes caractéristiques de l'élévation de la température, de l'affinité de l'usure et de la graisse, etc., qui a des caractéristiques importantes pour améliorer la capacité de charge et la durée de vie, en particulier la lubrification pour retarder les accidents de roulement et assurer la sécurité de la conduite. Le Dalian Diesel Locomotive Research Institute et Dalian Plastics Research Institute de la Chine ont effectué la recherche sur la cage en plastique en nylon renforcée en fibre de verre et réussit avec succès le test simulé à grande vitesse de plus de 200 000 kilomètres sur le banc de test de roulement.
2.2 Bogie Core Disc Wear Disc
Le bogie est l'un des composants les plus importants de la structure du train, jouant un rôle important pour soutenir le corps de la voiture et assurer le fonctionnement sûr du véhicule. Le disque de disque de base est l'un des accessoires clés du bogie, qui est installé au milieu de l'oreiller bogie du camion, et soutient tout le corps avec la charge latérale. Les chemins de fer américains ont utilisé des revêtements de trame de guide en nylon sur les bogies dès les années 60 du siècle dernier et ont élargi l'application aux assiettes d'oreiller. Les bogies sont soumis à des charges de surcharge, nécessitant des matériaux à haute résistance, à la flexibilité et à la durabilité. MBT USA utilise un matériau UHM-WPE pour fabriquer des roulements latéraux bogies pour répondre à ces exigences, et utilise du nylon comme plaques d'usure des roulements latéraux sur les chemins de fer légers. Les roulements latéraux en nylon et les revêtements de cadre de guidage sont utilisés sur des bogies de type GSI pour les chemins de fer lourds. Le Chicago and Northwest Railroad a utilisé du nylon pour les coussinets d'usure sur les modèles de cadre de guidage et les appareils de tir à tir, et les assiettes d'usure en nylon pour les bogies de locomotive GPSO. Afin de résoudre l'usure entre les disques de noyau supérieur et inférieur, tamponnez l'énergie cinétique du véhicule et prolongez la durée de vie des composants associés, les matériaux d'auto-lubrification sont généralement utilisés comme pièces d'usure pour réduire l'usure, qui sont appliquées au rouleau. Les matériaux en polymère tels que le nylon durci renforcé en fibres de verre, le nylon coulé contenant de l'huile et le polyéthylène de poids moléculaire relatif ultra-élevé sont utilisés sur le bouchon de roulement pour remplacer les pièces d'usure en métal pour fabriquer des revêtements de plaque de base du véhicule. Le polyamide et les autres matériaux modifiés ont une bonne résistance à l'usure et l'auto-lubrification, permettant un fonctionnement sûr avec peu ou pas d'huile. Les camions allemands utilisent généralement PA6 pour fabriquer la doublure cardiaque à disque, les États-Unis utilisent principalement du polyéthylène de poids moléculaire relatif ultra-élevé, et la Chine utilise PA66 durcie comme liner à disque cardiaque.
3. Application de matériaux composites en polyamide dans les systèmes électriques ferroviaires
Les signaux de communication ferroviaire sont les centres nerveux de l'ensemble du système de transport ferroviaire. Les circuits de piste sont une partie importante du fonctionnement à distance du contrôle automatique de l'équipement de signalisation ferroviaire. Des matériaux composites en polyamide peuvent être appliqués aux circuits de suivi qui transmettent des informations de fréquence plus élevées, assurent des signaux de communication en douceur, réduisent les défaillances de conduite et améliorent la sécurité de la conduite.
3.1 Équipement d'isolation ferroviaire
L'isolation ferroviaire est l'un des composants de base d'un circuit de voie. En plus d'assurer le fonctionnement normal du circuit de voie, l'isolation de la piste ne doit pas réduire la résistance mécanique au niveau du rail. Cela nécessite des matériaux d'isolation ferroviaire avec de bonnes propriétés d'isolation et une forte résistance à la compression. En raison des effets néfastes du climat et de l'environnement et de l'action continue des charges alternées de fonctionnement du train, l'isolation ferroviaire est facilement endommagée. C'est le maillon le plus faible du rail. Les matériaux de l'isolation de la piste adoptent PA6, PA66, PA1010, MC en nylon, etc., et les principaux produits sont l'isolation rainurée, les joints de tuyaux isolés, les joints isolants, l'isolation du rail, etc. La technologie d'isolation de la piste et les matériaux d'isolation sont devenus la clé du développement de la technologie des équipements de circuit de voie.
3.2 TILLES DE PAUGE ISOLEMENT
La tige de jauge isolée des chemins de fer est un dispositif utilisé pour maintenir la distance de rail et le renforcement des lignes dans les sections de circuit de voie ferrée. L'utilisation de la fibre de verre a renforcé PA66 comme isolant, et la tige de cravate métallique et d'autres composants pour former une tige de jauge isolée, qui peut non seulement répondre aux exigences de la résistance mécanique de la tige de tir, mais aussi avoir une bonne isolation, pour assurer le fonctionnement normal du circuit de voie.
4. Autres applications de matériaux composites en polyamide en transit ferroviaire
À l'heure actuelle, la Chine est dans une période prospère de développement du transport ferroviaire. Avec le développement rapide du tramway urbain, du métro, un système ferroviaire interurbain en Chine, ainsi que le remplacement et le renouvellement des pièces du système ferroviaire, un grand nombre de matériaux composites en polyamide sont également nécessaires.
5.Concexion
Avec le développement de chemins de fer dans le sens de la grande vitesse, de la sécurité et des poids légers, les matériaux en polymère jouent un rôle de plus en plus important et sont devenus le troisième matériau le plus grand après l'acier et la pierre. Les systèmes de transport ferroviaire deviendront un domaine important pour le développement de plastiques modifiés à l'avenir, et les composites de polyamide haute performance sont devenus les produits d'application les plus prometteurs. Nous devons saisir cette opportunité pour accélérer le rythme de la recherche et de l'industrialisation approfondies de la technologie de fabrication de matériaux composites avec des droits indépendants de propriété intellectuelle. Efforcez-vous d'améliorer le niveau d'application des matériaux composites en transit ferroviaire pour favoriser le développement du transit ferroviaire chinois.
Heure du poste: 13 décembre 2022