交叉杆结构的副构架式径向转向架动力学性能研究

分析了交叉杆结构的副构架武径向转向架的导向机理和性能特点,重点研究了交叉杆结构参数对车辆动力性能的影响.建立了交叉杆结构的副构架式径向转向架车辆的动力学仿真模型,计算比较了结构尺寸不同的交叉杆结构转向架间稳定性与曲线通过性能的区别.给出了一个能使车辆动力学性能最好的交叉杆结构尺寸的优化取值区间.     

副构架式径向转向架交叉连接杆受力分析

利用SIMPACK仿真软件建立了配装副构架径向转向架敞车的动力学模型,分析了不同工况下交叉连接杆的受力情况。结果表明,交叉连接杆作用力在制动工况下最大,且基本上都受拉力;在惰行工况和牵引工况下交叉连接杆作用力的大小差别较小,力的相位变化相反;交叉连接杆作用力的频率范围在10Hz以内,属于中低频受力构件。     

转K7型转向架轮对径向装置结构刚度研究

为分析转K7型转向架轮对径向装置适应产品制造误差与线路扭曲不平顺的能力以及控制轮对水平运动的能力,对其整体结构及主要组成部件———副构架和连接杆的各向刚度进行了理论研究。计算结果表明:轮对径向装置适应产品制造误差和线路扭曲不平顺的能力均较强,并可为转向架提供足够的剪切刚度;副构架和连接杆具有良好的结构振动特性,能够保证轮对径向装置有效发挥控制轮对水平运动的作用。     

主副构架铰接的主动径向转向架曲线通过性能研究

开发了一种主副构架弹性铰接的新型城市轨道交通车辆转向架,其轮对定位采用不对称悬挂,主构架上轮对纵向定位刚度小,副构架上轮对纵向定位刚度大。此新型转向架具有主动径向功能:转向架正向通过曲线时,作动器动作使得副构架相对主构架产生弯折角,并带动其轮对处于径向位置,提高了曲线通过性能;转向架反向通过曲线时,利用主构架轮对自身的导向特性实现曲线通过。此种转向架的曲线通过性能大大提高,并同时兼顾了其直线运行稳定性。     

27 t轴重副构架式径向转向架的研制

介绍了27 t轴重副构架式径向转向架的研制过程、主要技术参数、主要结构及关键技术。分析计算及试验情况表明,27 t轴重副构架式径向转向架具有优异的低动力性能和对线路的适应性,能够满足我国铁路货车重载运输的需要。     

曲线几何参数对货车转向架曲线通过性能的影响

利用SIMPACK仿真软件建立副构架径向转向架和交叉支撑转向架的动力学模型，并对其动力学性能进行仿真计算，分析比较曲线半径、超高等曲线几何参数对2种转向架曲线通过性能的影响。结果表明：曲线半径和欠超高对径向转向架和交叉支撑转向架的脱轨系数、轮重减载率影响比较接近；曲线半径在400-1200m范围内，自导向径向转向架能有效提高通过性能，明显降低轮对冲角，减缓轮轨磨耗；欠超高对2种转向架轮对冲角的影响近似成线性关系，且其影响程度仅和转向架本身属性相关，与曲线半径无关。指出采用磨耗功率评价欠超高对曲线轮轨磨耗的影响更为合理，因为不仅能反映出磨耗与欠超高的关系，还能反映出曲线外轨超高设置不同时轮轨磨耗的变化特点，这与工程实际中减小外轨超高、设置欠超高有利于降低轮轨磨耗是一致的。     

机车径向转向架设计原理

根据对机车径向架转向架的基本要求，从导向机理，牵引与导合功能的关系，轮对耦合方式，轮对相对于构架的位置，机构活动度，关节参数的重要性，等效模型及其施工方式，结构复杂程度等方面，分析了机车径向转向架的特点，指出了与车辆径向转向架的区别，并提出了相应的设计原则，为确保机车径向转向架的试制成功，必须加强机理研究，注重分析计算，精心设计结构，并重视各种试验。     

基于刚柔耦合系统的关键零部件动应力仿真和疲劳寿命计算

应用刚柔耦合系统动力学方法，将铁道车辆关键零部件如客车转向架构架、货车转向架交叉杆组成等作为柔性体，通过模态综合方法融合在车辆多体动力学模型中，再通过车辆动力学仿真分析，获得关键部件上危险点的动应力。根据整个寿命周期内车辆不同运用工况的组合，获得相应危险点上的动应力谱，最后应用疲劳损伤准则，进行疲劳寿命计算。作为算例，应用该方法对配装转K6型转向架的交叉杆组成进行了疲劳寿命评估。     

转向架构架焊缝疲劳寿命评估的等效热点应力法

等效热点应力法是焊接结构疲劳可靠性分析的一种新算法,已经在小试件上获得了成功应用,在轨道车辆转向架构架这种大型焊接结构上还未见应用,文中将该算法应用于高速转向架构架上。通过建立某高速转向架构架的精细有限元模型,采用等效热点应力法计算转向架构架上若干关键焊缝的节点应力以及疲劳寿命,并与厚度方向积分热点应力法作比较。等效热点应力法具有计算简单,计算结果准确,效率高的特点,能够很好的应用于转向架构架这种大型焊接结构的疲劳寿命评估和结构设计。     

机车径向转向架的等效模型

全面地考虑机车车辆的实际情况后，提出了十个等效刚度和等效阻尼的概念，导出了同时适用于常规转向架、车辆径向转向架和机车径向转向架的通用表达式，用简单、直观的状态方程统一表示这几种情况的半车模型的动力学性能方程，并与轨道参数和应用参数相结合，建立了机车径向转向架的统一等效模型，为分析机车径向转向架的内在机理和根本特性以及进行参数分析和参数优化提供了方便有效的工具。     

货车径向转向架副构架结构刚度研究

基于结构有限元仿真和样机试验,重点对我国铁路货车径向转向架U型副构架的结构刚度进行研究。计算和试验结果均表明,副构架左右鞍的相对弯扭刚度很小,其制造误差引起的轴承附加载荷可忽略不计。另外,计算结果还表明:径向载荷工况下,副构架横向弹性变形刚度约为30MN/m,能够满足轮对径向装置的设计要求;制动载荷工况下,副构架纵向弹性变形刚度约为14 MN/m,为控制该变形导致的轴距扩大,必要时应在侧架导框和副构架鞍部设置纵向档。     

200 km/h提速客车径向转向架动力学性能研究

径向转向架是改善机车车辆曲线通过性能的有效途径。简要介绍了国内外径向转向架发展现状 ,阐述了径向转向架的导向机理及基本结构模式。根据自导向径向转向架的基本原理 ,在现有的几种自导向转向架结构的基础上 ,提出了 2 0 0km/h提速客车自导向径向转向架的基本方案 ,建立了动力学仿真模型 ,利用Simpack仿真软件对其进行了动力学性能分析和计算 ,并与常规转向架进行了比较。理论分析和计算结果表明 ,提速客车采用径向转向架可有效地改善曲线通过性能和降低轮轨磨耗     

独立轮对柔性耦合径向转向架的导向特点

通过理论分析推导出独立轮对柔性耦合径向转向架最佳耦合刚度的表达公式,该公式表明:独立轮对柔性耦合径向转向架导向能力的好坏关键在于耦合刚度的选取,而耦合刚度的选取只与列车系统的二系悬挂纵向刚度、二系悬挂横向跨距、车辆定距、转向架轴距等内在结构参数有关,与列车运行速度和轨道曲线半径等外界环境参数无关。进一步的仿真分析表明:无论曲线半径、运行速度、未平衡离心加速度和轮对横移量等外界条件怎么变化,独立轮对柔性耦合径向转向架都会在二系悬挂系统和柔性耦合元件的协调作用下自动把前后轮对调整到径向位置,这不仅验证了理论推导公式的正确性,也佐证了独立轮对柔性耦合转向架面对复杂多变的外部环境确实具有很强的自适应径向调节能力。     

径向转向架技术在电力机车上的推广运用

针对目前电力机车在运用中普遍存在轮轨磨耗严重的问题,结合装有HTCR径向转向架的DF8B内燃机车动力学计算、综合试验和运用考核的结果,建议将在内燃机车成功运用的径向转向架技术推广运用到电力机车上,实现该项引进技术的消化、吸收和再创新。并结合电力机车的结构特点,以SS3B机车为例对电力机车径向转向架的结构布置、机车总体变化以及经济效益进行了分析和说明。     

轮轨润滑降低重载货车轮轨磨耗作用的研究

轮轨润滑是重载铁路减轻轮轨磨耗及损伤的有效措施之一。基于多体动力学理论,建立了配装不同类型转向架的C80B型重载车辆动力学分析模型,利用多点接触轮轨模型和轮轨接触摩擦功进行磨耗评价。计算得出了不同曲线工况下,轮轨润滑对交叉支撑转向架和径向转向架轮轨磨耗的作用规律。     

径向转向架在城市轨道交通领域的发展——日本地铁新型半迫导向径向转向架技术

介绍径向转向架在城市轨道交通中的发展,阐述了不同转向架通过小半径曲线的导向机理。重点介绍了日本东京地铁最新研制、采用的半迫导型径向转向架及其模拟试验、现车对比试验、噪声监测试验与评估。其新型转向架在降低轮轨磨耗量、降低车内噪声等方面效果明显。