三轴转向架一系悬挂弹簧设计

分析了铁路进一步提速对机车牵引动力的要求,从改善机车在既有线路运行时的动力学性能及曲线通过性能出发．对200km/h机车(C0-C0轴式)一系簧有关刚度进行分析计算．认为应使中间轴一系簧垂向刚度小于端轴。     

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。     

六轴提速机车采用弹性架悬方式的研究

针对我国2C0轴式提速机车转向架横向动力学性能较差的问题,提出新的2种端轴驱动装置弹性架悬方案：中间轴采用驱动装置刚性架悬、两端轴在电机端采用吊杆悬挂的电机端弹性架悬方式;中间轴采用驱动装置刚性架悬、两端轴在电机悬臂端为2点悬挂并通过吊杆悬挂在构架端梁上的悬臂端弹性架悬方式。采用多刚体动力学软件SIMPACK建立2C0轴式刚性和弹性架悬机车的动力学模型,比较电机端弹性架悬方式、悬臂端弹性架悬方式和各轴电机均采用驱动装置刚性架悬的既有架悬方式下的机车动力学性能。分析结果表明：与既有架悬方式相比,采用端轴驱动装置弹性架悬方案可以显著降低机车直线运行的轮轴横向力,改善机车通过大、中半径曲线的横向性能,提高平稳性;在2种端轴驱动装置弹性架悬方案中,电机端弹性架悬方式优于悬臂端弹性架悬方式,前者的非线性直线运行临界速度比后者和既有架悬方式有较大提高。     

32t轴重机车横向止挡参数优化分析

为了研究一、二系横向止挡非线性特性对32t大轴重机车动力学性能的影响,基于多刚体动力学软件SIMPACK建立了6轴机车动力学模型,在实车模型基础上通过对机车在不同工况下运行的动力学性能进行分析,得到横向止挡弹性间隙和止挡刚度的合理范围。研究结果表明:通过考察稳定性、直线运行性能和曲线通过性能,可以得出一系端轴横向弹性间隙和止挡刚度分别在1～3mm以及5.0～10.0MN/m范围内;一系中间轴弹性间隙取16～20mm,二系横向止挡间隙和刚度分别在10～12mm以及4.0～8.0MN/m范围内。     

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.     

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。     

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。     

从E103机车谈6轴高速机车关键技术

结合我国铁路牵引动力的发展需要,对采用C0-C0轴式200km/h速度等级的德国E103电力机车进行详细介绍,并结合目前转向架技术进展,对大功率6轴高速机车的关键技术进行分析评价。     

中间车轴自由横动量对A-1-A架悬动车的影响

针对A-1-A轴式架悬动车运用条件发生的变化,为了设置合理的中间车轴轴承的横向自由间隙(即中轴自由横动量),采用多刚体动力学软件SIMPACK建立了动车动力学模型,比较中轴自由横动量对动车非线性稳定性、直线运行横向性能、曲线通过性能和曲线外轮磨耗功的影响.研究表明:当动车运行线路以曲线半径200～300 m的小半径曲线为主时,为了改善曲线通过性能和降低轮轨横向力,中轴自由横动量应在10～14 mm;当动车运行线路以曲线半径500～800 m的曲线为主时,为了均衡第1轮对和第2轮对的磨耗,中轴自由横动量应在6～8 mm.     

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。     

采用传统转向架与径向转向架的HX_D1C型电力机车动力学性能比较

为了改善我国重载牵引电力机车的轮缘磨耗现象,本文采用多刚体动力学软件SIMPACK分别建立了采用径向转向架和传统转向架的C_0-C_0轴式HX_D1C型电力机车动力学模型,通过比较两者的非线性稳定性、直线运行性能和曲线通过性能,结果说明采用径向转向架的HX_D1C型电力机车可以满足120 km/h速度的运用要求;直线运行性能优良;除了通过曲线时车体横向和垂向加速度外,曲线通过性能优于原车;降低轮缘磨耗显著,在100km/h以下减磨效果明显,各计算工况下轮缘磨耗降低60%以上,车轮磨耗功降低47%以上。     

高速3轴转向架技术方案的研究

通过对200 km/h速度级C0-C0轴式大功率交流传动客运电力机车转向架关键动力学项点的研究,提出电机驱动系统弹性架悬的高速3轴转向架总体结构方案,分析了转向架3个轮对一系弹簧不等刚度的设计和牵引杆车体布置位置对其动力学的影响。详细介绍转向架的结构参数方案,并计算其动力学性能,结果表明该转向架具有优良的动力学性能,能满足200 km/h速度的运用要求。     

动车组车轴防尘座板与轴承后挡圈检修分析及优化

统计CRH380A(L)和CRH380A型动车组的新/旧轴箱轴承后挡圈内径和新/旧车轴防尘板座外径尺寸,以分析车轴报废比例和报废原因。对统计数据进行概率分析,得到轴箱轴承每次检修退卸后的防尘板座外径尺寸的减少量;对现有检修标准和后挡圈与防尘板座配合过盈量进行分析,提出防尘板座尺寸公差标准的优化方案;根据车轴报废比例和报废原因,得出标准优化后每年检修成本的节约量。通过寿命和成本分析,验证对现有标准进行优化的必要性。     

运行车辆预报热轴轴温规律分析

利用预报热轴的样本数据对车辆的车型、轴承、轴温进行了统计分析,提出为了减少多报和误报,应区别对待C64系列、C80型等车辆和2位轴、4位轴的热轴判别数学模型,对能区分的C64系列、C80型等装配SKF轴承的车辆应建立单独的热轴判别数学模型,以提高热轴判别的准确率和兑现率。     

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。     

基于SIMPACK的四轴电力机车运行平稳性分析

运用SIMPACK软件建立了四轴电力机车的多体动力学仿真模型。给出了轮轨接触几何关系,对四轴电力机车在美国5、6级线路上的运行平稳性进行了计算,分析了机车结构参数对平稳性的影响。四轴电力机车在5级线路上运行时,其垂向平稳性指标在运行速度为60km/h以下时达到优良标准,在70km/h时达到良好标准(后司机室在80km/h时也能达到良好标准),在80～100km/h时达到合格标准。四轴电力机车在6级线路上运行时,其垂向平稳性指标在所有计算速度下均达到优良标准。