高速列车横向稳定性仿真分析

运用多体动力学软件UM,建立高速综合检测列车非线性动力学仿真模型.根据京沪高速铁路试验数据,对车体和构架的振动加速度以及在半径为9 000m曲线上的稳态轮轴横向力进行仿真,并与试验结果对比,验证仿真模型的准确性.应用该模型,分别分析车轮的设计型面、磨耗型面和镟修型面与CHN60钢轨接触的3种不同高速列车的横向稳定性.结果表明:在车轮镟修型面和设计型面的轮轨状态下,高速列车的横向稳定性指标相当;而车轮踏面的磨耗会降低高速列车的横向稳定性.调整轨底坡虽然可以改善磨耗型面车轮高速列车的横向稳定性,但同时又会导致设计型面和镟修型面车轮高速列车的横向稳定性恶化;8辆编组的高速综合检测列车各车辆之间的横向稳定性存在明显差异,且随着速度的增大这种差异也不断扩大,其中头车和尾车的横向稳定性比较差;车速为300 km·h-1以上时磨耗功率和轮轨磨耗急剧增大.     

高速动车组车轮踏面镟修策略研究

车轮踏面镟修策略主要包括车轮镟修周期的制定和镟修用车轮踏面外形的制定。通过对高速动车组振动性能和车轮磨耗状态的长期跟踪测试,确定高速动车组车轮镟修策略的制定原则和评价方法。在此基础上,结合京津城际铁路CRH3C型动车组典型振动性能、车轮外形和磨耗状态的实测数据,研究高速动车组的车轮镟修周期;对比分析国外镟修用车轮踏面外形制定方法,设计出18种高速动车组镟修用车轮踏面外形,并对现场最为需要的28,29和30mm这3种薄轮缘外形的车轮进行轮轨接触几何关系和动力学性能仿真计算。结果表明:高速动车组镟修策略应从高速动车组的运用状态、主要运营线路和车辆设计参数3个方面综合考虑;京津城际铁路CRH3C型动车组车轮镟修周期可定为30万km;轮轨接触几何和动力学仿真验证了为CRH3C型动车组新设计的镟修用薄轮缘车轮的临界速度均在400km.h-1以上,其运行稳定性与原型车轮相差不大。     

高速车辆横向稳定性的非线性影响因素研究

为了研究高速转向架非线性因素对横向稳定性的影响和评价4种车轮踏面的动力学性能,根据CRH5型动车组转向架的构造特点,建立了高速转向架非线性模型.与ALSTOM公司所采用的模型相比,高速转向架非线性模型充分考虑了一系定位机构所形成的轮对纵向非线性约束刚度,因而两者的临界速度分析结果基本一致,但轮轨力计算存在差距.相对而言,高速转向架非线性模型更好地体现了轮轴横向力与纵向蠕滑力间的相互制衡关系,有利于非线性稳态曲线通过性能分析.动态仿真数据分析表明:LMA型车轮踏面可以满足300 km/h ～350 km/h高速轮轨技术要求,而XP55型踏面则可以满足250 km/h ～ 300 km/h速度的要求;LM型踏面的主要问题是等效锥度比较大,从而造成轮轨横向力也比较大,S1002型踏面对轮轨存在比较严重的有害磨耗问题.     

基于3种典型踏面的高速转向架稳定性研究

在分析高速轮轨匹配特征的基础上,以350 km.h-1速度等级的CRH3动车组作为研究对象,应用线性稳定性分析方法绘制高速轮轨空间的稳定安全裕度3维图。线性稳定性计算表明:等效锥度越大,转向架蛇行振动固有频率越高,因而必须不断增强抗蛇行减振器的串联刚度。非线性稳定性仿真计算表明:抗蛇行减振器需要利用其动态液压刚度的非线性形成宽频带吸能特性,以满足衰减蛇行振动、控制蛇行振幅和权衡准静态曲线通过性能等要求。仿真计算得出的动车转向架横向加速度值与实际测试的加速度值相吻合。根据曲线踏面磨耗情况确定了CRH3动车组选用3个典型车轮踏面(XP55,S1002CN和LMA)可以达到的最高商业运营速度。     

动车组构架横向振动测试研究

通过长期对国内某高速铁路部分构架横向振动超限动车组的基本信息进行统计分析;对构架横向振动超限频发的某动车组A和B的轮对进行跟踪测试,利用轮轨关系分析方法,探讨引发动车组横向振动超限的原因以及提出初步建议。     

高速动力车轮轨几何参数设计

本文对我国机车与德国高速动力车轮轨几何关系中的基本参数作了比较，结合我国实际情况，确定了我国高速动力车的轮轨匹配基准，在此基础上，按照磨耗型踏面设计原则，编制了踏面设计程序，设计了大量踏面外形，并用轮轨接触几何关系程序作了计算和分析。结合高速动力车整体性能，选择了一种等效斜度特性全理，轮轨接触状况优良，对轨底坡适应性较强的踏面，作为我国高速动力车车轮的磨耗型踏面。     

高速动车组尾车横向晃动调查研究

某型号高速动车组运行过程中,尾车在新轮状态时出现持续晃动,但反向作头车运行时却不晃动.针对此问题,开展了不同线路表面状态下的车辆晃动特征测试,从悬挂系统振动传递特性、轮轨匹配状态,以及关键零部件性能检测等方面着手,确定了车体产生晃动的原因.结果 表明,尾车横向晃动始于车辆高速通过个别道岔时刻,晃动发生后只能通过降速消除...     

轮轨接触与运行稳定性

阐述轮轨接触与运行稳定性间的关系，及其应用效果。     

"蓝箭"动车组拖车KDQ型轮对剥离问题探讨

总结了“蓝箭”系列电动车组拖车用KDQ型车轮剥离的新特点，探讨了该种剥离的类型、形成、影响深度等，并提出了深入研究高速车轮的几点建议。     

国内外高速动车组基础制动技术研究

文章对国内外高速动车组基础制动技术进行了分析研究,针对350 km/h和250 km/h速度级各代表车型采用的制动配置和具体结构型式进行了探讨,在此基础上对高速动车组基础制动技术的发展趋势和研究方向进行了分析总结。     

交会列车横向稳定性研究

高速列车在运行时,车体与空气之间会发生强烈的相互作用,使车体附近绕流改变,对列车产生气动力作用。列车会车过程中,车体周围绕流改变更为明显,其横向稳定性受到影响。借助CFdesign软件的动网格技术,模拟高速列车动态交会过程,定量分析会车过程对列车横向稳定性的影响,确定会车过程中列车的最危险时刻。     

高速动力车磨耗型车轮踏面的参数研究

本文以正在研制的高速动力车为样车，采用三次样条函数法确定轮轨几何关系，运用非线性运动稳定性分析的数值分叉方法，在兼顾曲线通过性能的前提下，选取多种磨耗型车轮踏面，研究踏面有关参数对高速动力车运动稳定性及轮轨接触应力的影响，优化选择适合我国高速铁路需要的磨耗型车轮踏面。     

高速列车的制动技术装置

为了使运行中的列车降低速度、停车,机车和车辆都装备制动机构。当前国外开行高速客运和重载货运,促使列车制动技术有了很大的发展。除了司机的操纵技术、微机程序控制、各种管系和控制阀门外,这里着重介绍高速列车的基础制动机构的进展。 国外高速列车的制动方法主要分为两大系统:1、动力制动系统。如电阻制动、再生制动,它是利用列车的运行惯性使牵引动力装置发生反扭矩实现制动。2、用其它能量,加压缩空气、液压、电能等的制动系统中的踏面制动、盘形制动、涡电流制动。 机车车辆机构部分统称基础制动;从制止车轮旋转的制动方式分为粘着制动与非粘着制动。它们的分类如下表:     

高速动车组构架横向失稳问题仿真分析与试验验证

针对某高速铁路上运行的动车组列车出现构架失稳报警问题,对失稳动车组轮对踏面以及失稳区间钢轨磨耗特性进行测量,发现失稳情况动车组踏面出现严重的凹形磨耗,而失稳区间钢轨以轨距角磨耗为主.对现场实测轮轨接触特性进行计算分析,根据动车参数建立车辆动力学仿真模型,分析轮轨磨耗对车辆稳定性的影响.另一方面选择装备典型凹磨踏面,在不...     

跨线运行动车组异常振动问题研究

针对跨线运行动车组出现的车辆异常振动问题,通过实测车轮踏面外形、钢轨廓形,以及车辆振动测试,从轮轨接触关系及振动传递特性分析异常振动原因。因线路钢轨廓形不同,导致长期在不同线路运行的动车组车轮踏面最大磨耗位置存在差异,使得车辆在磨耗后期对线路适应性下降。当车辆跨线运行时,由于钢轨廓形变化导致轮轨匹配不良,转向架蛇行运动能量增大。此能量通过二系悬挂传递至车体,引起车体异常抖动。     

高速动车组半主动横向减振系统研制

为提升高速动车组在既有客运专线和高速线路之间跨线运行时的车辆运行稳定性和乘客乘坐舒适性,文章基于H∞控制设计研制了一种半主动横向减振系统,该系统主要由控制器、减振器、车体加速度传感器、活塞位移传感器组成。为了验证半主动横向减振系统的性能,将其搭载于某高速动车组进行整车滚振试验,通过施加武广线路谱和胶济线路谱激励,测试车辆在不同速度级下的车体横向振动控制效果。试验结果表明,半主动横向减振系统可以有效衰减车体的横向振动,尤其是0.5～3 Hz的低频振动,幅值可衰减50%以上。     

高速转向架车轮踏面加工定位问题的探讨

从分析高速转向架轮对结构入手，阐述了空心轴及空心轴套组装时的固定方法，就解决空心轴及空心轴套加工时的定位问题进行研究分析，并提出了三种车轮踏面加工定位的方案。     

高速动车组车轮踏面检测设备

叙述了高速动车组车轮踏面检测设备的组成、技术特点及工作原理,简要分析了高速动车组车轮踏面检测设备较传统车轮踏面检测设备测量方式的优点。     

关于动车组车轮踏面浅表层损伤机理及对策

随着运行速度的提高,车轮踏面所承受的垂直载荷和水平载荷也相应增加,如果车轮踏面存在硌伤或其他表面缺陷,会引起车轮踏面浅表层萌生裂纹。文章结合国外车轮运行经验及监控手段,提出了相应的对策。