高速客车轮对动力学性能的比较

为了比较不同车轮踏面及轮对内侧距对高速客车动力学性能的影响,首先采用改进轮轨接触几何关系算法分析了不同情况下的静态轮轨几何接触关系,然后通过车辆/轨道耦合动力学模型,对高速客车蛇行临界速度、运行平稳性和曲线通过性能进行了动态仿真计算。数值计算中,主要考察了LM、LMA、S1002和XP55等4种车轮踏面和轮对内侧距由1350 mm到1360 mm变化的情况。结果表明,车轮踏面形状和轮对内侧距对高速客车动力学性能有重要的影响,且LMA型车轮踏面与1353 mm的轮对内侧距匹配具有较好的动力学性能。要确定合适的车轮踏面和轮对内侧距,须从轮轨接触关系的变化出发,综合评估车辆动力学性能。     

高速轮轨接触几何关系的比较分析

高速轮轨接触几何关系研究涉及诸多因素。选择中国车轮踏面LMA与钢轨CHN60、日本新干线圆弧车轮踏面JP-ARC与钢轨JIS60和欧洲标准车轮踏面S1002与钢轨UIS60,比较这3种轮轨关系的几何参数差异,编制了轮轨接触几何的数值分析软件,计算不同轮对内侧距情况下的轮轨接触几何关系,比较在轮对内侧距为1353和1360mm情况下,轮对横移时的滚动圆接触半径差和接触角差的数值计算结果,探讨适应于我国高速车轮踏面形状和轮对内侧距,为高速轮轨关系的深入研究提供基础。     

地铁铝合金车体静强度计算及模态分析

应用有限元分析软件ANSYS建立某地铁铝合金车体结构的有限元模型,并根据国内外的地铁车辆技术标准和地铁车辆的实际运行状态确定载荷工况,计算车体在整备(AW0)和超常状态(AW3)下的静强度和振动模态。研究结果表明,该铝合金车体的强度满足要求。     

关于引进高速车轮对内侧距之我见

我国铁路高速列车的引进和开发工作正在进行中,走在高速前列的法国、德国、英国和日本新干线轨距都是1 435 mm,与我国轨距相同,其高速车辆轮对内侧距为1 360 mm。而我国轮对内侧距为1 353mm。因而国内有关人员认为,我国速度200 km/h及以上车辆的轮对内侧距应该设定为1 360 mm。     

轮/轨接触几何参数对高速客车动力学性能的影响

为研究轮轨关系对高速铁路车辆动力学性能的影响,选择中国车轮踏面LMA与钢轨断面CHN60、日本新干线圆弧车轮踏面JP-ARC与钢轨断面JIS60和欧洲标准车轮踏面S1002与钢轨断面UIC60,应用AD-AMS/Rail软件,考虑轮对内侧距从1 353 mm变化到1 360 mm的情况,计算分析高速客车的临界速度、脱轨系数、车辆运行平稳性以及车辆稳态曲线通过的轮轨磨耗指数。车辆动力学仿真计算中均采用基于先锋号客车基本参数建立的车辆动力学模型。分析轮轨几何参数对高速车辆运行平稳性和稳定性的影响,结果表明:增大轮对内侧距可以改善舒适性,减小磨耗,提高临界速度。     

轮对内侧距对机车车辆动力学性能影响的试验研究

在分析国内外轮对内侧距方面已有研究结果的基础上,在不改变车轮踏面形状、轨距和钢轨轨头形状的情况下,进行单纯改变车辆轮对内侧距的滚动台试验研究,分析等效锥度对轮轨接触几何关系的影响,得出以下结论。①在保持轮轨接触几何关系相同的情况下,增加轮对内侧距有利于改善轮轨关系和机车车辆动力学性能。②在车轮踏面形状、轨距、钢轨轨头形状等保持不变的情况下,单纯改变轮对内侧距,必然会导致轮轨接触关系的变化,从而影响机车车辆的动力学性能;对于我国目前采用的车轮踏面形状、轨距、钢轨轨头形状而言,轮对内侧距从1 353 mm变化到1 360 mm,将导致轮轨接触等效锥度的增加,从而降低车辆的运动稳定性临界速度。③轮对内侧距的选取与车轮踏面形状的选择密切相关,在改变轮对内侧距以后,必须根据轮轨接触几何关系的变化重新对其进行综合优化,确定合适的车轮轮缘踏面外形。     

基于槽型轨的低地板有轨电车车轮磨耗及优化研究

低地板有轨电车因在城市中运行,道路工况复杂、小曲线半径较多,轮轨磨耗较为严重。又因轨道基本都使用槽型轨,在一定情况下槽型轨轨槽会与轮背发生接触,同样会发生磨耗。为研究车轮磨耗规律,以国内自主研发的新型70%低地板有轨电车为研究对象,建立其动力学模型,基于Archard磨耗模型及轮轨多点非椭圆接触理论对磨耗演变过程进行模拟,研究不同轮背内侧距下的车轮磨耗问题。结果表明,轮背内侧距对直线和曲线工况磨耗问题的影响是相互矛盾的,在一定范围内轮背内侧距越小对直线工况越有利,而对曲线工况不利。通过对实际运行线路的磨耗情况研究发现,车轮磨损主要发生在曲线行驶中,对车辆在整条线路上的磨耗问题进行优化,综合考虑直线与曲线所占比例,当轮背内侧距为1 376 mm时磨耗问题得到最优,对于使用槽型轨的车辆设计时轮背内侧距应当与车辆悬挂参数相匹配。     

某和谐号动车组运营中轮对内侧距变化规律研究

轮对内侧距是保证动车组运营中动力学性能稳定和运营安全的重要参数.通过该参数的大样本分析发现,运营中的某和谐号动车组轮对内侧距存在明显的变化规律,轮对微动、轮辋碾宽、辐板微变形等因素是引发轮对内侧距变化的主要原因.为保证动车组正常、安全运营,轮对运用修及高级检修时,需按要求检测轮对内侧距,超出标准要求时应及时更换轮对或对...     

机车车辆轮对内距尺校准结果不确定度评定

轮对内距尺是测量铁路机车车辆轮对内侧距离的专用计量器具,测量范围为1 345 mm～1 365 mm。使用时将定位钩放在车轮轮缘上,内距尺的固定测头和活动测头分别靠在被测车轮内侧,寻找读数拐点,读数最小值则为轮对内距值。使用专用检具对轮对内距尺校准,并对测量结果开展不确定度评定,以给出车辆轮对内距测量值的可信程度。     

城市轨道交通列车故障运行模拟计算研究

建立了城市轨道交通车辆在坡道上的运动学模型和力学模型,并计算出列车在AW0、AW2和AW3工况下的牵引力,进而对列车故障工况下的运行进行模拟,得出了结论。     

高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响研究

为研究高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响,选取修正的Elkins磨耗指数方法计算轮轨间的磨耗指数,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真的方法,将轮对、转向架构架和车体逐步进行弹性化处理,建立全弹性的车辆系统动力学模型,基于此模型进行数值计算,从时域、有效值、最大值3个方面,结合速度因素,分析摩擦系数、轮对内侧距和轨底坡对轮轨磨耗的影响。结果表明,在相同速度下,摩擦系数越小,轮轨磨耗越严重,随着摩擦系数的增大,轮轨磨耗趋于平稳;随着轮对内侧距的增大,磨耗指数整体呈增大趋势,但轮对内侧距对轮轨磨耗的影响较小;当轨底坡的值取为1/40～1/20时,轮轨磨耗较小;在相同轮轨接触几何参数下,列车运行速度的提高加剧了轮轨间的磨耗。     

LMA系列轮缘踏面外形简介

按照铁道部科技司1991年下达的<高速机客车轮轴结构及形式尺寸的研究>(合同号91-J-05)课题要求,四方车辆研究所研制了轮缘踏面外形.设计时首先考虑采用欧洲、日本的成熟外形,但因为我国钢轨轨顶轮廓、轮对内侧距等与国外不同,使用欧日外形并不很理想.因此,根据我国国情进行了设计.     

客运专线列车轮对内侧距选择的研究

首先介绍了国内外关于轮对内侧距对机车车辆动力学性能和轮轨关系影响方面的部分试验研究结果，重点以我国既有线固定辙叉道岔为例，从是否计入测量位置对轮缘厚度的影响，分析不同轮对内侧距通过道岔有害空间的问题，并就轮对内侧距变化后对机车车辆运动稳定性的影响开展滚动台试验研究，对轮对内侧距的影响进行综合分析，为我国客运专线列车轮对内侧距的选择提供参考。     

京津客运专线曲线轨距加宽条件的研究

京津客运专线动车组与我国既有线路机车车辆有很大不同。既有线机车车辆轮对内侧距为(1 353±3)mm,京津客运专线动车组轮对内侧距为(1 360±1)mm。后者轮对的转向架通过京津正线R=400 m及联络线R=200 m的曲线时,其轨距是否满足要求,必须进行检算。根据检算的结果,提出客运专线正线曲线半径≮500 m及联络线曲线轨距加宽值的建议。     

轮轨间隙对200km/h速度等级客运机车动力学性能的影响

针对某200 km/h速度等级B_0-B_0客运机车跨线运行安全性,采用多体系统动力学软件SIMPACK建立了该机车动力学模型,在不同轮缘厚度标准踏面的使用及客运专线轨距和轮对内侧距公差极限条件下,选取4种轮轨间隙极限工况进行动力学仿真分析。结果表明:在轮轨间隙极限工况下,该机车的横向稳定性,直线和曲线通过性能均可以满足安全运行的要求;随着轮轨间隙的增大,该机车的动力学性能尤其是横向性能下降。     

轮对失圆客车响应分析及控制

对轮对失圆客车的车体加速度以及车辆运行品质动态监测系统(TPDS)的相应监测结果进行了综合分析,在明确可以参照车辆振动相关标准制定TPDS客车运用限度以实现轮对状态监控的同时,分析了采用加速度监测轮对状态的可行性及局限性。目前,基于TPDS的客车轮对状态控制已经取得一定成效,在此基础上提出了以TPDS为主体、加速度监测为补充的体系,以高效、经济地实现客车轮对状态的全监控。     

悬挂式单轨车辆走行轮失效对曲线通过及运行平稳性影响的仿真分析

悬挂式单轨车辆走行轮在车辆运行中起到承载和传力的重要作用,其走行轮失效对悬挂式单轨车辆运行性能有重大影响。通过多刚体动力学理论建立悬挂式单轨车轨耦合动力学模型,仿真分析了不同工况下走行轮失效对单轨车辆曲线通过及运行平稳性的影响。仿真结果表明:空载状态下走行轮失效的悬挂式单轨车辆在曲线半径100 m的线路上限速为35 km/h,而满载状态下走行轮失效的车辆一直处于不安全状态,需要尽快行驶到就近站点疏散乘客;同侧走行轮失效对单轨车辆的影响趋势基本一致;在相同行车速度下,走行轮失效时竖向平稳性指标出现了部分数值超过3.0的情况,说明走行轮失效时车辆的运行平稳性会变差。仿真研究结果可为走行轮失效的悬挂式单轨车辆运行提供参考。     

车辆轮对状态在线检测系统研究

介绍了轮对状态在线检测系统.其采用CCD(电荷耦合器件)摄像机获取激光照射在踏面上的图像,通过图像识别、特征提取、数据处理等,获取轮缘高度、轮缘厚度、轮对内侧距;采用激光位移传感器测量轮辋宽度、轮对直径;采用电磁超声探伤技术对轮对踏面及近表面缺陷进行探测,具有准确、实时、快速等特点,可满足车辆段修现场使用要求.     

可变轨距电动车的开发与试验

为解决轨距不同区间的直通运转,开发了变换轮对内侧距方式的电动车.本文介绍了可变轨距转向架轮轴结构和新造试验车辆特征,以及在普韦布洛试验的实施情况.     

独立轮对发展及其应用前景

独立轮对由于理论上不存在轮轨间的纵向蠕滑,具有横向稳定性好,磨耗小,噪声低,重量轻,易于调整左右车轮的内侧距以及实现整车低地板结构的特点,近年来已在轻轨车辆上和变轨距转向架上得到大量应用。文章介绍了独立轮对的发展现状,并讨论了其在轨道车辆上的应用情况及发展前景。