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。     

用于地铁列车的主动径向装置研究

[目的]地铁列车通过小半径曲线区段时会产生车轮磨耗及噪声。转向架轮对的主动径向技术作为一种理论上可以解决上述问题的有效措施,有必要对其进行深入研究。[方法]通过分析主动径向原理,确定了“径向导向”的控制目标。提出了一种用于转臂式轴箱定位转向架的可控橡胶节点装置及其控制系统,使之成为车辆的主动径向装置。阐述了该主动径向装置的主动径向导向原理,即：地铁列车运行时以信标的方式获取线路信息,径向控制器内存储有每条曲线的信息,结合列车运行速度可确定列车在曲线中位置,由此控制可控橡胶节点装置动作,进而实现轮对以径向姿态通过曲线。以列车的头车为研究对象,建立了A型地铁列车的动力学模型,对采用主动径向装置的地铁列车以60 km/h的速度通过400 m曲线半径时的通过性能进行了分析,并与传统转向架的通过性能进行对比。[结果及结论]相比于传统转向架导向轮对,主动径向转向架导向轮对的冲角和磨耗指数均大幅降低;同一转向架的两个轮对具有相近的横移量,在该位置下轮对可实现“纯滚动”;列车在小半径曲线上的通过性能有明显改善。     

铁道车辆主动减振控制系统的开发

建立了铁道车辆１：８比例的半车横向主动悬挂试验模型，开发了铁道车辆主动悬挂模型试验控制系统，应用ＬＱＲ控制方法进行了主动悬挂与被动悬挂的试验对比研究，并与仿真计算结果进行了比较。结果表明，主动悬挂方式能有效衰减振动，尤其是共振点处的振动。     

高速磁浮列车组装模型及导向原理

为了研究高速磁浮导向及曲线通过性能,利用组装模型曲线通过仿真,提出了磁浮导向原理及菱形变位解决方案。基于三类基本模块（悬浮导向单元、悬浮框架和车体及牵引机构）,组装半车（2转向架）模型、整车模型和动车组模型。这些组装模型具有约束的柔顺性、动力学与控制的高度集成性和模块化组装等特点。曲线通过仿真表明：在主动导向控制下,电磁横向力应使走行部弯曲并与轨道对中。与轮轨转向架类似,前后悬浮框架间的菱形变位可以降低电磁横向力,提高悬浮转向架的横向稳定性。由于车体端部摆杆摆角较大,所以车体空气弹簧支承刚度对两端电磁横向力产生了非常敏感的影响,进而产生端部减载问题。这种端部横向力敏感变化及端部减载问题得到了测试数据的证实。     

ZMA080型转向架构架的结构特点和试验

主要介绍了ZMA080型转向架构架与上海轨道交通1、2号线原SF2100型转向架构架的主要结构区别,介绍了ZMA080型转向架构架的强度计算结果、疲劳强度试验结果和线路动应力试验结果。计算结果和试验结果均表明ZMA080型转向架构架均满足有关标准要求和国内地铁A型车的运营要求。     

跨坐式单轨车辅助导向装置的导向效果分析

文章介绍了INNOVIA 300型跨坐式单轨车辅助导向装置的主要结构及作用原理,采用多体动力学UM软件建立带有辅助导向装置的跨坐式单轨车的动力学仿真模型,分析了跨坐式单轨车曲线通过的转向架回转角、导向轮和走行轮受力情况.仿真结果说明,辅助导向装置明显地减小了转向架在曲线上的冲角、导向轮径向力和走行轮侧偏力,有效地改善了...     

日本地铁用导向转向架的开发

介绍了日本东京地铁公司开发的导向转向架的概况和工作原理。该转向架经过台架试验、公司内部曲线段实车试验和在营业线上试运用,确认了其功能和导向装置零部件的性能及可靠性。     

独立车轮动力转向架纵向耦合蠕滑导向机理

对某型100%低地板轻轨车采用独立车轮动力转向架的导向机理进行分析。认为独立车轮动力转向架一侧的前、后2个车轮与轨道的接触处会因转向架前、后"轮对"发生横移和摇头而出现纵向蠕滑,产生纵向蠕滑力;在纵向蠕滑力矩的作用下,转向架前、后"轮对"将反向摇头和横移,从而使独立车轮转向架实现导向功能。通过定性分析、公式推导和动态仿真,论证了纵向耦合蠕滑导向理论的正确性,公式计算和动态仿真的结果均与定性分析的结论一致。纵向耦合能够使独立车轮动力转向架获得导向能力;实现纵向耦合的方式可以是机械的,也可以是电气的;纵向耦合独立车轮转向架的导向能力不如传统轮对转向架。     

美国波士顿地铁轴箱内置式转向架结构设计

轴箱内置式地铁车转向架具有结构空间紧凑、重量轻、曲线通过性能好等特点。结合美国波士顿地铁项目的要求,中车长春轨道客车股份有限公司自主成功研制了轴箱内置式地铁转向架。重点介绍了美国波士顿地铁轴箱内置式地铁转向架的设计技术参数、结构组成及特点,对转向架构架强度进行了计算及试验验证,以及对车辆进行了动力学性能分析。     

DA_(26)型凹底平车动力学性能研究

利用车辆系统动力学仿真分析软件UM建立了配装4E轴焊接构架式转向架的DA_(26)型凹底平车的动力学分析模型,针对悬挂参数进行了优化分析,并对悬挂参数优化后的车辆系统动力学性能进行了预测。计算结果表明:DA_(26)型凹底平车在空车、载重230t、载重260t等装载状态下,其蛇行失稳临界速度均满足设计任务书的要求,且具有足够的安全余量;通过大量的动态曲线通过性能分析和大量的侧线道岔通过性能分析,提出了DA_(26)型凹底平车通过曲线和侧线道岔时的限速值;DA_(26)型凹底平车具有较好的运行平稳性。研究表明:4E轴焊接构架式转向架虽然没有加设均载装置,但仍可以保证转向架具有良好的动态均载性能。此外,通过对比底架弹性体模型和底架刚性体模型的计算结果,认为可以用刚性体底架模型预测车辆的动力学性能。最后,通过线路试验结果与仿真分析结果的对比,验证了仿真模型的正确性。     

基于HX_D1C型交流传动机车的径向转向架

在HXD1C型交流传动机车转向架的基础上设计了一种径向转向架。文章阐述了这种三轴电力机车径向转向架的技术参数、结构特点、动力学分析与计算,指出该径向转向架相对于HXD1C型机车的转向架在结构上的区别。     

考虑牵引作用的独立旋转车轮导向转向架的运行性能

提出了一种新型独立旋转车轮导向转向架,数值分析和缩尺模型试验均表明,该转向架在牵引力矩作用下,仍具备自导向能力,能够平稳运行。     

米轨客车迫导向转向架方案选型及动力学性能研究

阐述了迫导向转向架基本原理，提出一种简单易行的米轨客车迫导向的转向架方案，并通过建立转向架的非线性动力学模型，分析了导向机构设计对运动稳定性和曲线通过性能的影响。     

装用SW-160型转向架客车动力学性能优化分析

针对装用SW 160型转向架的客车进行动力学性能分析计算,重点分析运行平稳性。分别进行了空气弹簧节流孔直径尺寸、二系悬挂横向刚度值、二系悬挂横向阻尼系数值等不同参数的优化分析工作。通过改变这些悬挂参数并与原型参数结果进行对比,找出优选方案,提出改善车辆运行性能的办法。对计算结果与振动试验台试验结果进行对比分析,以验证变化规律的一致性。     

加装转向架裙板对动车组气动载荷的影响

某型动车组在最高时速(250 km/h)运行时受空气动力载荷影响明显。为了研究加装转向架区域裙板对动车组整车气动载荷的影响,对该型动车组加装与不加装裙板的两种情况进行了仿真计算。分析结果显示,加装裙板对改善动车组整车动力学性能有积极的作用。     

基于半车激振的整车振动特性测试方法

为更加准确地测定轨道交通车辆整车振动特性,提出了一种基于半车激振的整车振动特性测试方法。在简述该方法的激振原理基础上,运用机械运动学原理进一步阐述了激振作动器位移控制指令的解算方法。利用该方法对某型车辆进行了实车测试。测试结果表明,该试验方法可以满足整车振动测试的要求。     

下置式径向装置

文章主要介绍了一种下置式径向装置的结构特点、导向梁强度计算与拉杆稳定性计算。装有下置式径向装置的三轴转向架可以用于小半径线路。并有利于降低轮、轨磨耗,提高机车的运行品质。     

安卡拉地铁车辆ZMD080型转向架的技术特征

介绍了适用于安卡拉地铁车辆ZMD080型转向架的整体结构、技术参数和主要技术特点,详细介绍了构架、牵引装置、车轮、车轴、轴箱体等重要零部件的技术特点、强度分析结果和型式试验结果,介绍了整车的动力学性能计算结果和试验结果,各项计算结果和试验结果均满足标准要求。