机车径向转向架的弯曲,剪切及牵引刚度

本文提出了机车转向架的三个等效刚度（即弯曲刚度Ｋｂ，剪切强度Ｋ及牵引刚度Ｋ１）的概念，并分别对常规机车转向架及机车径向转向架导出了这三个刚度的表达式，建立了机车径向转向架的简化等效模型。经分析得出，常规转出加的这三刚度有强烈的相关性，而机车径向转向架的三个刚度则有可能相互独立，设计得当时可实现曲线通过、横向稳定性及动轮驱动系统粘滑振动稳定性三方面性能的良好协调，使机车径向架向架的应用范围及其动力学     

牵引电机横向约束装置对NJ2型机车横向振动性能的影响

NJ2型机车一系弹簧横向刚度过小,不能有效抑制轮对的横向振动.通过在转向架构架和端轴电机间加装横向拉杆,提高轮对横向等效定位刚度,可有效抑制轮对的横向振动.分析在转向架构架和端轴电机间施加横向约束后机车横向平稳性指标、端轴电机横向振动加速度、端轴轮对横向轮轨力及拉杆上的力的变化情况,得出约束刚度变化对机车横向振动性能的影响规律.     

33t轴重内燃机车方案及机车曲线黏着问题研究

针对我国30 t轴重重载技术体系中还没有30～33 t轴重内燃机车的现状,基于25 t轴重HXN3机车技术平台,提出33 t轴重内燃机车分别采用三轴传统转向架和三轴径向转向架2种基本方案。建立机车发挥牵引力时的动力学模型,通过理论分析和数值仿真研究机车曲线通过时导向轮对车轮横向蠕滑率的特点及其对纵向黏着力的影响,并基于总蠕滑率的考虑给出曲线黏着计算公式。针对大半径、小半径两类曲线,对比研究径向转向架和传统转向架通过曲线时导向轮对左右侧车轮黏着系数和蠕滑率的特点,揭示采用径向转向架对改善曲线黏着的优势。研究结果可为今后我国研制大轴重、高黏着内燃机车转向架提供参考。     

32t轴重机车转向架设计方案及动力学性能分析

为了设计32t轴重机车3轴转向架,采用多刚体动力学软件SIMPACK建立了6轴机车动力学模型,先比较了单拉杆和双拉杆轴箱定位方式对机车非线性稳定性、直线运行性能和曲线通过性能的影响,研究表明机车单拉杆轴箱定位方案在直线速度60km/h以下和曲线半径小于400m时,比双拉杆轴箱定位方案具有优势;机车双拉杆轴箱定位方案在运行速度高于60km/h,曲线半径大于400m时,优于单拉杆轴箱定位方案。然后比较了单牵引杆和中心销牵引方式对机车轴重转移、直线运行性能和曲线通过性能的影响,结果说明单牵引杆可以实现最佳黏着利用率94.12%,但是采用中心销牵引方式,机车的黏着利用率也达到92%。两种机车牵引方案直线和曲线通过动力学性能差别甚微。     

架悬C0-C0轴式机车电机布置及悬挂的研究

为了开发我国200 km/h速度等级的C0-C0轴式六轴机车新型转向架,本文采用多刚体动力学软件SIM-PACK建立了详细的C0-C0轴式机车动力学模型,比较了电机采用顺置和一、二与五、六位电机对置布置时,驱动装置刚性和弹性悬挂条件下,机车的稳定性、直线运行性能和曲线通过性能,指出:采用电机对置,可以提高机车的稳定性,降低直线和大半径曲线运行的轮轨横向力;采用驱动装置弹性架悬结构,更有利于提高机车稳定性和减小轮轨横向力,减弱机车对线路条件的敏感性,尤其是改善机车运行速度超过140 km/h后的横向动力学性能。采用电机对置和驱动装置弹性悬挂结构的C0-C0轴式机车可以满足200 km/h速度的运行要求,是新型转向架的最优设计方案。     

机车非线性横向稳定性分析的数值分叉方法

本文给出了一种２７个自由度的三轴转向架六轴机车非线性横向稳定性的数学模型，建立了数值分叉方法作为非线性横向稳定性的分析方法，引入分析性的一组判别原则，指出为了得到机车横向稳定性的完整图像，必须获得亚临界Ｈｏｐｆ分叉速度Ｖｎ及脱轨速度Ｖｄ。最后对东风９型客运内燃机车进行了非线性横向稳定性分析。作者优选采用Ｎｅｗｍａｒｋ预测－校正积分法以求解运动微分方程组；开发了求解运动微分方程组的数值积分程序，以及     

Bo-Bo-Bo抱轴式机车黏着利用率分析

就Bo-Bo-Bo轴悬式机车二系簧分布，车轮踏面磨耗，车钩高度，一、二系垂向刚度，端、中转向架牵引点高度，电机吊挂点到车轴中心的距离，转向架中心距，轴距等对机车黏着利用率的影响进行分析。研究结果和建议可供设计部门制订技术方案时参考。     

机车轴间轮径差对其动力学性能影响的仿真分析

为了遵守车轮轮径差限度要求,在机车检修作业中旋修擦伤或磨耗车轮时经常需要对同机车其他未伤损车轮也进行旋修,往往会造成极大的浪费.鉴于此,以某三轴转向架电力机车为研究对象,采用仿真分析方法研究了不同轴位的轮径差对机车动力学性能的影响.采用SIMPACK软件建立机车动力学分析模型,计算了只对第一位转向架单个轮对旋修时机车的动力学响应.结果表明,各种工况下机车运行安全性指标均未超出限度值,在制定轮对旋修方案时从机车运行安全性的角度考虑可适当放宽机车同一转向架轮径差限度要求;但由于各轴轮对存在轮径差会对轮轨垂向力和机车的运行安全性指标产生一定的影响,同时也会对各轴牵引电机的工作性能产生影响,因此具体的轮径差限度值要通过进一步的试验和仿真研究来确定.     

轮对定位刚度对机车运用性能影响的分析

阐述了轮对纵向，横向定位刚度（ｋｘ及ｋｙ）对机车直线运行及曲线通过性能的影响，指出了客运，货运机车对ｋｘ及ｋｙ的不同要求，建议对不同运用条件下机车分别研究合理的轮对纵向，横向的定位刚度，并对正确计算轮对的横向定位刚度提出了看法，最后，举例介绍国外高速机车轮对定位装置的结构及相应的参数。     

新结构（Z—N）联杆机构）径向转向架的稳定性解析

日本国铁时代开发的Ｚ联杆式径向转向架具有良好的曲线通过性能，但其摇头运动稳定性较原用转向架稍低。为了在改善曲线通过性能的同时提高直线走行性能，开发了在Ｚ联杆机构的基础上增加了新机构（Ｎ联杆）的径向转向架。所谓Ｎ联杆机构和独立的联杆将前后轮对的中心连结起来，使两平行联杆呈弹性连结的机构，目的是减少前后轮对运动的相位差，以抑制转向转向架的摇头运动，提高摇头运动的极限速度。本文对这种转向架的运动进行了数     

径向转向架机车的减振器端部安装刚度分析

采用仿真软件SIMPACK建立一种2C0径向转向架机车模型。在该模型中分别考虑了二系垂向减振器、二系横向减振器和二系抗蛇行减振器的端部安装刚度对机车动力学性能,如机车平稳性、临界速度和曲线通过稳定性的影响,提出了相应的设计建议。     

一种改进型低位推挽式单牵引杆机车牵引装置

一种改进型低位推挽式单牵引杆机车牵引装置,主要由构架牵引杆、车体牵引杆、端梁辅助吊挂连杆、牵引销、橡胶关节和法兰组件组成。端梁辅助吊挂连杆由井字形连杆体和4个弹性拉杆组成,下端两个连接牵引销,上端两个分别安装带有轴承和轮缘的滚轮,安装在箱式滚道内,构成活动式吊挂结构,消除了原设计吊挂连杆对机车转向架转弯的影响,明显改善转向架的转动性能,大大减少车轮轮缘和踏面的非正常磨耗。该牵引装置还将三轴C0式转向架构架牵引杆加长,转向架构架牵引点设在2、3和4、5轴之间,由牵引力或制动力产生的横向分力比原设计减小近1/3,可减少车轮轮缘和踏面磨耗。     

改善六轴提速机车横向动力学性能的方案研究

为了改善我国现有驱动装置刚性架悬方式的六轴提速机车横向动力学性能,提出了在端轴电机端采用2个橡胶元件弹性悬挂的改造方案,给出了2种驱动装置止挡间隙方案.采用多刚体动力学软件SIMPACK建立了详细的2C0轴式弹性架悬机车动力学模型,通过比较三轴转向架端轴驱动装置刚性悬挂与2种改造方案的机车动力学性能,说明改造方案可以显著改善机车的直线运行横向性能和大、中半径曲线通过横向性能,增强机车提速后对线路的适应性,降低其对参数的敏感性,同时在结构允许的条件下应当尽可能选取大的驱动装置止挡间隙.     

102型车钩与重载机车二系悬挂参数匹配研究

机车二系悬挂参数对重载车钩受压稳定性影响显著，为了探究102型车钩与重载机车二系悬挂参数的合理匹配，文章利用SIMPACK软件建立了详细的102车钩与HXD1型八轴重载机车组成的双机重联动力学模型，分析了不同计算工况下车钩力学特性与重载机车的安全性能；对比了不同车钩自由角及纵向力作用下，二系悬挂参数对机车安全性的影响。结果表明：当纵向压力较小时车钩转角稳定在自由角，机车轮轴横向力随车钩自由角及机车二系悬挂横向刚度增大而增大，与车钩纵向力无关。当纵向车钩压力增大到车钩需克服复原块预压缩载荷发生偏转时，车钩转角进一步增大，此时适当增加机车二系横向刚度有利于车钩稳定且影响较小。为保障制动工况下列车的运行安全，建议控制车钩自由角在6°以内，转向架单侧二系横向刚度范围在0.45～0.60 kN/mm；二系横向止挡间隙选择35 mm自由间隙及5 mm弹性间隙。     

电力机车机务段设置转向设备必要性的探讨

机车轮缘的磨耗与线路曲线半径成反比,半径越小,轮缘磨耗越严重。而当线路的“右”、“左”曲线的半径及数量不相等时,轮缘就发生偏磨。机车转向不能解决二轴转向架机车的偏磨问题,而仅对三轴转向架机车有效。结合目前我国已电气化和正在电气化的线路状态以及对电力机务段转向设备的设置和使用情况调查,作者对设置转向设备的必要性提出了看法和建议。     

簧间质量质心位置对机车运行平稳性的影响

C0-C0轴式机车的转向架簧间质量质心位置与转向架几何中心位置不重合,在轨道方向上发生偏移,会影响机车的动力学性能。文章以一台6轴架悬机车为例,建立转向架簧间质量质心偏移的机车计算模型,对其运行平稳性进行研究。计算结果表明,质心偏移量对机车横向平稳性和垂向平稳性的影响是相互矛盾的。在转向架设计时应合理安排簧间质量质心的位置以协调机车的横向、垂向动力学性能。     

3D轴焊接构架式转向架重车过曲线轮轨横向力超标原因分析

根据转向架结构理论分析和动力学仿真计算,对3D轴焊接构架式转向架通过曲线时重车轮轨横向力偏大的原因进行分析。认为3D轴焊接构架式转向架的主、副摩擦面摩擦系数偏大,使重车通过曲线时斜楔处于卡死状态,轮对轴箱纵向呈刚性定位,从而导致重车过曲线时轮轨横向力偏大。提出只要将斜楔副摩擦面的摩擦系数减小至0.1左右,则在轮轨纵向蠕滑力的作用下,轴箱斜楔纵向就不会被卡死,而且轮对纵向定位刚度只由轴箱弹簧提供,可以有效地降低重车过曲线时的轮轨横向力。线路动力学试验证明理论分析和仿真计算的结果是正确的。     

我国200 km/h速度等级高速客运机车转向架平台设计分析

针对我国200 km/h客运的需求,作者建立了适于200 km/h速度等级、轴功率1 600 kW的3轴机车转向架平台设计方案。该转向架可满足我国牵引18-20节客车和200 km/h高速客运需求,并可在机车车体和转向架主体结构均保持不变和装配接口不变的条件下,通过转向架内部的局部调整,适应速度160-230 km/h、轴重21-23 t机车的集成需求。3轴转向架结构方案以机车足够的稳定性、高黏着、低磨耗、低轮轨作用力为设计目标,采用交流驱动单元和驱动单元弹性架悬、低位推挽牵引、轮盘制动、磨耗形踏面和柔性二系悬挂等多项先进成熟技术。计算分析表明,该转向架理论上非线性临界速度可达480 km/h,直线运行和曲线通过性能优良。     

机车三轴转向架中间轴一系横向刚度优化

受轴承选型限制影响,国内某出口2C0机车转向架中间轴只能选取较小自由横动量。为取得与原方案一致的动力学性能,采取减小中间轴一系横向刚度的方案解决。文章采用多体动力学软件SIMPACK对该机车进行动力学仿真计算,通过计算结果对机车稳定性进行分析,并对三种工况下机车曲线通过性能与原方案进行对比分析,优化选取中间轴一系横向刚度。这将为类似转向架设计提供参考。     

机车动力曲线通过通用方程

根据受力特点，建立了机车过曲线时前转向架力学模型，导出了机车动力曲线通过的通用基本方程。指出通用基本方程必须与通用补充方程联位，方可正确进行机车动力曲线通过计算。