CRH5型动车组万向轴传动系统监控装置研制

经车辆长期运用统计发现,若CRH5型动车组万向轴系统发生万向轴轴承磨损、十字节单元包润滑不良、万向轴平衡块松脱等故障,则最终表现为万向轴动平衡指标超出线路运用标准,即万向轴产生动不平衡附加力矩和传动系统产生异常振动。针对此问题,开发研制了车载万向轴传动系统监控装置,用以实时监测万向轴状态,并可提供故障分级的预警、报警信息。该监控装置在齿轮箱体和电机上安装振动传感器,通过检测万向轴动不平衡引起的振动信号的时频特性,诊断故障信息。通过不同动不平衡万向轴在不同转速下测点加速度响应的仿真分析,以及不同动不平衡万向轴装车线路的验证试验表明,以齿轮箱和电机测点的万向轴转频频段的振动信号为特征量,能较好地反映万向轴的振动状态。     

对M131W万能外圆磨床主轴不平衡故障的诊断

从M131W万能外圆磨床产生异常振动故障入手，分析了可能产生异常振动的三种主要情况，经采用“打表法”和“涂色法”排除了产生异常振动的两种可能性，用仪器检测并采用相对判断标准进行分析比较，证实了异常振动是由砂轮法兰盘不平衡所致，经用217型机器故障诊断仪对砂轮法兰盘进行平衡处理。     

轮对动不平衡状态监测、故障诊断和快速检修方法

轮对动不平衡会导致运行车辆的振动加大且振动主频明显，进而影响车体的平稳性。文章对车体垂向振动加速度进行了数据处理，结合车辆运行速度，根据线路试验实测数据分析了轮对动不平衡时的振动特征和振动根源，提出了能有效监测、诊断轮对的动不平衡状态的方法，可以为轮对状态检修提供依据。同时根据长期积累的检修经验，并通过对轮对动不平衡状态的线路试验数据分析，发现尘土是导致动不平衡的主因，为此总结出了一种行之有效的快速检修方法，可以在动车所内用高压风枪处理尘土引起的动不平衡，不必拆卸轮对，省时省力。实践表明该方法可以直接用于状态监测、故障诊断、快速检修作业。     

利用虚拟发动机进行发火次序优化

现代发动机机械负荷和热负荷不断增大,迫切需要在多个方面大范围地对发动机结构进行优化。许多发动机零部件的开发过程是由计算机仿真支持的,目前这类开发技术相当先进和成熟,高度优化的产品不断涌现。不过,有些设计变量的优化(诸如发火次序)对发动机运行的影响涉及多个学科,目前仍具挑战性。在施加高燃烧压力的情况下,多缸商用发动机发火次序的合理布局对于减轻曲轴乃至整机振动和减轻主轴承负荷是一种有效的手段,与此同时,还能在保持进、排气系统良好流体动力学特性的情况下控制发动机的平衡。推荐的四冲程柴油机通用发火次序选择方法(尤其是其第一部分—基于曲轴系统扭转振动的发火次序优化法)是文章主题。德国FEV公司开发专用算法,为预定的曲轴布局产生一系列发火次序,然后针对其结果进行发动机仿真。此种方法可减少理论上可能的发火次序方案数,只剩下与给定发动机设计边界相符且技术上可行的方案。最后,对每种给定发火次序的影响,利用多准则优化技术(例如所推荐的愿望指数法)进行分析评估。针对典型的发动机结构和曲轴布局,给出技术上可行的发火次序方案数,是上述算法的一种进一步改进。文章介绍了确定发火次序方案数的方法,并以V16商用柴油机为例,介绍了发火次序对曲轴扭转振动的影响。     

轻轨车辆车轮NVH特征分析与校正

为研究有效的降噪车轮方案,在柔性车轮和轮对的NVH特征分析基础上,提出阻尼环约束的降噪设想.通过柔性车轮NVH特征分析及相关的轮轨噪声预测与试验结果对比,可以认为由于轮轨接触摩擦约束作用,车轮不可能产生轮辐弯曲模态振动,因而也不会形成TWINS模型所预测的0.3 kHz噪声成分.在力锤以及轨道不平顺与粗糙度等效力谱激扰作用下,柔性车轮和轮对NVH特征对比表明:车轮噪声是由轮辋高阶模态振动引起的,而这些高阶模态振动的主要激扰源应当归结于轨道粗糙度;阻尼环约束对这些高阶模态振动稳定性具有非常理想的校正效果,因而可以作为构建未来降噪车轮技术的理论依据;轨道不平顺所形成的轨道力谱只能使车轮产生低频动力作用,并引起道床、桥梁和附近建筑物的低频机械振动.     

曲轴制造工艺的革新——新一代曲轴淬火工艺

曲轴制造是发动机零部件制造商公认的难题。一方面,轿车、卡车和船用发动机制造商持续要求降低成本;另一方面,对性能的要求越来越高。现今的曲轴必须具有足够的强度和刚度,以承受由现代发动机产生的极端负荷,同时,还必须减少自重、外形尺寸和振动。所有这些必须以不牺牲曲轴的抗磨损性和抗疲劳性能为前提。因此,零部件制造商正在竭力研发曲轴制造工艺,以满足更低成本和更高性能的双重要求。     

电铁在电力系统公共连接点不平衡度的应用

负序影响是电力系统考核电铁给其带来不良影响的重要因素之一，而不平衡度是衡量负序影响的重要标准，本文介绍了几种电铁不平衡度在工程中的计算方法．     

既有线提速对其路基的影响

着重从路基宽度、路基基床表层、基床振动频率及竖向刚度不平顺过渡区等方面阐述了提速可能对路基造成的不良影响，影响地车，得出保证路基质量是既有线提速的前提的结论。     

电气化施工作业车排气系统的振动控制

为减少作业车排气系统在发动机怠速情况下的振动，利用MSC／NASTRAN有限元分析软件对其进行模态分析，利用模态分析的方法可以有效地了解排气管的振动情况，分析结果表明：怠速下发动机的激励频率与排气系统的固有频率发生耦合，引起了排气系统的共振，最后，针对实际进行情况，提出以改进发动机与排气系统的连接方式来改变排气系统的固有频率，降低气系统的振动。     

增加轨道扣件可调量和相邻点偏差约束的高铁轨道精调优化算法

高速铁路轨道精调依据300m、30m以及10m弦的长中波轨向和高低、轨距、轨距变化率、水平和扭曲等参数控制轨道不平顺。然而无砟轨道钢轨的扣件可调量有限,若完全按照轨道几何参数设计值要求获得的轨道横、竖向偏差进行轨道精调,会面临调整量超出扣件可调范围的困境。为此,提出在轨道精调算法中增加轨道扣件(剩余)可调量的约束条件,采用L1范数最优解算法进行轨道调整量优化,避免了调整方案受扣件限制难以实现的缺陷。在新的优化算法中,通过增加相邻点偏差较差以提高轨道空间线形的相对精度。通过实测数据检验,结果表明:扣件(剩余)可调量约束是优化调整方案中保证钢轨最优几何形位的必要条件;相邻点偏差较差约束可以有效弥补扣件可调量约束引起的轨道短波不平顺,进一步提高调整后轨道的平顺性。建议对扣件(剩余)可调量约束的限差值规范化处理,建立"扣件类型—调整量—剩余可调量"轨调体系。采用剩余可调量对扣件可调范围约束,并参与轨道平顺性控制。     

振动与噪声对工人健康影响的调查

对１２６名矿山风钻工健康状况进行调查，结果显示：风钻工噪声性耳聋发病率，心电图、脑电图异常率以及血压的异常率均比对照组显著增高；肢端血流图异常率、冷水试验异常率增高。表明工人长期接触噪声与振动不仅会引起噪声性耳聋，而且对心血管系统、神经系统产生不良影响。     

列车万向轴动不平衡振动监测时域预警方法研究

万向轴作为列车主要机械传动部件,其动不平衡的存在加剧了传动系统振动,极易破坏传动系统轴承、万向节等核心部件。文章通过监测齿轮箱异常振动研究万向轴动不平衡时域预警方法,根据长期线路跟踪测试探索时域预警参数,建立万向轴-齿轮箱端振动时域预警模型;利用有限元方法建立传动系统有限元模型,研究不同转速下具有不同动不平衡值的万向轴在齿轮箱端振动响应关系。结果表明:不同转速下,标准旧轴加速度响应最大幅值均约为标准新轴的2.8倍。仿真及实测数据分析表明:列车运行速度为200 km/h时,振动加速度时域预警有效值为3.72g;列车运行速度为250 km/h时,振动加速度时域预警有效值为4.97g。台架试验验证了仿真结果及预警阈值的正确性。     

高速铁路路基不均匀冻胀变形对轮轨系统的动力影响研究

基于车辆-轨道耦合动力学理论和有限元方法,开展高速铁路无砟轨道路基不均匀冻胀变形对高速轮轨系统的动力学影响研究,分析不同程度的路基不均匀冻胀变形对高速车辆-轨道耦合系统振动响应的影响规律。研究结果表明:路基的不均匀冻胀变形会加剧轮轨动态相互作用,对行车安全性和乘车舒适性产生不良影响,同时易引起较强的轨道结构振动,进而影响轨道结构的长期服役性能;随着路基不均匀冻胀变形波长的减小和冻胀变形幅值的增大,高速车辆-轨道耦合系统的垂向振动动力学指标均出现增大趋势,研究发现应重点关注波长20 m以内的路基不均匀冻胀变形及其幅值的增大;对于路基不均匀冻胀变形较严重地段,可通过适当降低车辆的运行速度,以有效降低轮轨系统的动态相互作用,从而减小路基不均匀冻胀变形对高速行车安全性的影响,但是,限速措施对于改善高速乘车舒适性的效果并不明显。     

盾构穿越粉砂、粉土液化地层施工技术

土压平衡盾构机在穿越粉砂、粉土液化地层时容易产生过大的地面沉降,对周边环境造成不良影响,同时还会造成管片错台、渗漏水,甚至破损。徐州市城市轨道交通2号线一期工程大龙湖站～市政府站区间盾构长距离穿越粉砂、粉土液化地层,在徐州市尚属首例。本文主要介绍了在液化土地层中,通过对盾构设备的改进、监控量测数据的反馈、盾构掘进参数的优化等各种技术措施,顺利完成本区间的盾构施工任务并取得了良好的效果,以期对类似工程的施工有一定指导意义。     

低排放GE-7FDL大功率中速机车柴油机的开发

概述低排放的GE-7FDL系列机车柴油机的技术开发。开发的重点放在明显地减少发动机的NOx排放并减少和控制其他可见和不可见的排放物上,与此同时对发动机燃油效率的不利影响要尽可能小和对发动机系统和零部件的改动要尽可能少。使用一台单缸7FDL试验研究用发动机对几种设计概念进行了分析与研究。制造了一台低排放的16缸7FDL发动机和一台GE机车样车,并对其进行了性能验证、功能评估:和设计优化试验。GE公司的低排放7FDL发动机和机车已投入批量生产。新开发的低排放机车发动机达到美国环保局制定的0级排放限制标准而对燃油效率没有不良影响。这一目标的实现仅导致对发动机系统和零部件作了极少的改动,理想的发动机可靠性仍保持不变。新的发动机可与以前的7FDL基型发动机互换,因而现有基型发动机升级到低排放型发动机很容易。     

客车轴端剩余量测量方法的研究

目前各轮对轴承轴箱组装单位对轴端剩余量的理解各不相同,计算方法模糊不清,在实际检修中,对轴端剩余量掌握不够科学合理,会降低轮对组装质量,影响行车安全。正确理解和认识轴端剩余量的含义和重要性,探讨科学的计算方法是当务之急。通过多年的实践探索,总结出轴端剩余量合理计算法即"长减短加"法,对提高轮对轴承轴箱组装质量、确保行车安全有着极其重要的意义。     

柴油机机油压力调节器蜂鸣噪声的试验研究

由于对汽油机噪声品质的要求日益提高,对于应用于轻型和中型汽车市场的当代柴油机,需要从噪声、振动和平顺性角度进行精心设计。对于低怠速、轻微加油或减油等典型的发动机工况需要更加关注,因为这更容易产生噪声问题。噪声特征的任何突变都可以被视为故障的征兆,会产生潜在的保修索赔风险。报道Cummins公司进行的一项试验研究,以确定发动机在低转速无负荷瞬变工况期间机油压力调节器出现蜂鸣噪声的根本原因。发现在某些发动机转速下,出现令人反感的噪声的根本原因与调节器柱塞撞击阀座有关。噪声和振动诊断测试证实,柱塞撞击阀座会引起令人反感的蜂鸣噪声。经过系统研究之后,通过改变调压弹簧设计解决了噪声问题。机械开发试验确定了新型机油压力调节器弹簧的改进效果,该技术已在生产中得到应用。     

基于预紧量变化的列车牵引电机轴承寿命预测方法

为预测轴承的剩余工作寿命,分析了列车牵引电机轴承预紧量对轴承结构和动力学特征的影响,针对单个轴承个体,从轴承的各个寿命阶段研究了轴承可能发生的失效原因以及对应的轴承预紧量特征。利用ANSYS动力学仿真分析得出轴承的固有频率会随着轴承预紧量的减小而降低。结合预紧量与轴承接触应力的关系,提出了基于预紧量变化的轴承寿命预测方法。监测轴承振动频率来判断轴承预紧量的变化,可以对牵引电机轴承个体进行寿命预测。     

线路不平顺对桥上CRTSⅡ型板轨道振动的影响

研究目的:轨道不平顺引起的列车振动和轮轨相互作用力随着列车速度的提高成倍增大。对车辆-轨道-桥梁耦合振动而言,桥梁变形和轨道不平顺相互叠加形成轨面位移,因而轨道不平顺对系统动力响应的影响更加显著。本文针对轨道不平顺对客运专线高架轨道结构振动特性的影响进行研究,分析三种实测中长波轨道不平顺状态,即路基有砟轨道不平顺、桥上有砟轨道不平顺以及隧道无砟轨道不平顺对高架轨道结构振动响应产生的影响。研究结论:(1)在相同运营条件、相同养护条件下,不同轨道结构的不平顺状态对轮轨冲击作用力、钢轨振动加速度、轨道板振动加速度的影响不同,但对桥梁振动加速度的影响较小;(2)在客运专线轨道中长波不平顺激励下,钢轨振动频率主要分布在20～250 Hz范围内,轨道板、桥面板垂向振动频率分布在20～150 Hz范围内,轨面不平顺度的波长成分是影响轨道结构振动频率分布特性的一个主要因素;轮轨力、钢轨振动加速度、轨道板振动加速度受随机不平顺的短波长成分的影响显著;(3)除了轨道结构类型的影响,轨道不平顺功率谱大小与波长特性对轮轨力、钢轨振动加速度、轨道板振动加速度也产生了显著的影响,建议在进行轨道不平顺控制时将轨道不平顺谱纳入高速铁路客运专线轨道质量的评价指标当中;(4)本研究成果对加深认识我国高速铁路轨道不平顺对高架轨道结构振动特性的影响具有一定的理论意义和实用价值。     

关于用形位公差来控制车轮静不平衡值问题的探讨

随着列车运行速度的提高，对车轮静不平衡量找出更高的要求，形位公差则是影响车轮静不平衡量的主要因素之一。本文提出了一种形位公差与车轮静不平衡量之间关系的理论计算方法，并给出建议的公差值。