地铁车辆轴箱轴承故障分析及预防

主要介绍了地铁车辆转向架轴箱所用轴承形式、结构原理,对轴承故障现象进行了梳理,分析了故障发生的原因,研究了轴箱轴承故障变化趋势、外在现象以及对运营的影响程度,并针对轴箱故障提出了预防检修思路。     

轴箱布置方式对高速列车车轴承载性能的影响

通过建立轴箱内置和外置的高速列车车轴承载理论模型、有限元模型和车辆系统动力学模型,研究轴箱布置方式对车轴受力状态、应力分布和动荷载的影响。结果表明,轴箱内置的高速列车车轴所承受的最大合成弯矩仅为传统轴箱外置车轴的50%,充分挖掘了轴身的承载潜力,在实现轻量化设计方面有着独特的技术优势。与传统轴箱外置式车轴相比,轴箱内置的方式使得车轴的临界安全截面转移至轴颈两侧的过渡区域。轴箱内置式车轴轮轨垂向力的极限增减动力载荷明显低于传统轴箱外置式车轴,而轮轴横向力的极限增减动力载荷略高于传统轴箱外置式车轴,两者均有利于降低车轴所承受合成弯矩水平。综上得出轴箱内置车轴是一种在高速铁路领域极具应用潜力的新型铁路车轴结构。     

地铁轴箱轴承润滑脂发黑原因分析

文章针对某市地铁公司直线电机车辆用轴箱轴承在运行40万km易发生润滑脂发黑劣化现象,采用对比方式,从外观、检测数据、硬度、接触痕迹、轮廓和润滑脂等方面进行分析,详细阐述了故障轴箱轴承润滑脂发黑的检测结果及影响因素,并提出现场依据油脂发黑现象初步判定影响因素的建议。     

高速列车轴箱轴承保持架动态特性研究

高速列车速度的提高以及频繁的加减速,对轴箱轴承保持架的动态稳定性产生了一定的影响,加剧了保持架的损坏,降低了轴承寿命。因此,文中建立了高速列车轴箱轴承柔性多体动力学有限元模型,采用中心差分法对模型进行显式动力学求解,研究了不同工况下高速列车轴箱轴承保持架的打滑率与运动稳定性。结果表明：稳定工况下,轴箱轴承保持架的运动稳定性随着车速的提高而提高;减速工况下随着减速度绝对值的增加,保持架由正打滑变为负打滑,且打滑率大小随着减速度绝对值的增加而增大,此时,保持架质心更加偏向x两侧和y负方向运动,保持架运动稳定性降低。     

上海地铁车辆轴箱轴承故障分析及预防措施

对上海地铁车辆轴箱轴承故障及故障类型进行统计分析,分析车辆轴箱轴承的受力状态,以两种不同的计算方法对轴箱轴承寿命进行校核,并根据寿命校核结果,提出了A型地铁车辆轴箱轴承尺寸选型建议;同时,针对上海地铁车辆轴箱轴承故障介绍预防检测措施。     

地铁车辆轴箱轴承统型化研究

文章针对国内地铁车辆轴箱轴承的总体运用情况,结合轴箱轴承结构特点,对地铁车辆统型轴承进行了选择,并介绍了统型的130 mm(内径)×230 mm(外径)×150 mm(宽)紧凑型圆锥滚子轴承的运用优势。该统型轴承经过了充分的理论计算、试验验证和线路运用,已广泛应用于国内A、B型地铁车辆及国外动车组,速度等级涵盖80 km/h至160 km/h,轴重涵盖了14 t至19 t。     

一种新型地铁列车AC400V供电系统接地方式

通过对地铁列车AC 400 V供电系统常用接地方式的比较,推荐了一种新型AC 400 V供电系统接地方式,并结合具体地铁项目详细阐述了此接地方式的特点、原理及相关部件的选择方法。此种接地方式以最低成本满足了地铁列车供电系统的供电连续性及检修维护及时性的要求。     

列车轴箱轴承在途鲁棒可视化故障诊断方法

为使列车轴箱轴承在非平稳工况下的故障识别更加有效,本文提出基于融合相关熵特征的鲁棒可视化滚动轴承故障诊断方法。通过快速集成经验模态分解FEEMD对轴承振动信号进行时频分解,提取本征模函数IMF矩阵;计算IMF与原始信号的线性相关系LCC作为相关熵的调幅系数,进而通过相关统计计算获得样本集的多维相关熵矩阵CM;利用主元分析PCA对CM进行数据空间变换,通过提取变换后的融合相关熵矩阵ICM,实现相关熵矩阵的可视化。通过实验分别提取匀加速、匀速及匀减速3种运行工况下的滚动轴承ICM特征,通过对比EMD、EEMD和FEEMD 3种信号分解方法,发现FEEMD的信号分解效率更高,且ICM比传统特征对非平稳工况下轴承故障辨识的鲁棒性更好。FEEMD-ICM为轴箱轴承快速、客观且稳定的故障诊断实现提供了可靠的理论依据和技术支持。     

地铁车辆轴箱接地端子异常开裂原因分析

针对某地铁车辆轴箱接地端子异常开裂问题,从其压接质量、电缆装配、理化分析等方面明确了接地端子开裂的影响因素。基于车辆振动传递路径的轴箱加速度,以及电缆支架和接地端子应力测试,对引起轴箱接地端子的开裂根源进行了研究。测试表明,车辆通过普通道床时,轴箱及接地端子承受较大的轮轨激扰作用,此时接地端子的应力水平远大于减振道床上的应力;电缆及接地端子、线夹板、电缆支架组成的系统的固有频率与普通道床上轮轨激扰的主要频率发生耦合,成为导致接地端子发生开裂的主要原因;及时维护保养线路,同时优化支架结构可抑制耦合共振发生。     

地铁列车救援演练制动操作方式优化研究

地铁列车救援演练过程中,因司机的不恰当操作导致险情及事故时有发生.针对此问题,文章基于Simulink模块建立地铁列车纵向动力学模型,确定最不利工况,对列车救援工况下车钩力进行仿真分析,通过研究不同阶段紧急制动时全列车的车钩力分布规律,提出救援演练制动操作方式优化建议,为地铁列车司机救援演练制动操作方式的合理性提供依据...     

地铁车辆轴箱轴承寿命二维算法研究

介绍了地铁车辆轴箱轴承寿命的二维算法,并验证了二维算法的可靠性及有效性。     

广州地铁直线电机车辆轴箱轴承运用分析

广州地铁直线电机车辆内置式轴箱选用双列式圆锥滚子轴承,文中介绍了轴箱轴承的设计、选型、运用状态监测,并对监测结果进行了详细分析,可以充分保证轴箱运用的安全稳定性,保障车辆运行安全。     

速度400 km/h高速列车轴箱轴承技术研究

高速列车轴箱轴承的可靠性和高速性能是保障高速列车运行安全和运行效率的关键因素。依据高速列车轴箱轴承的实际应用工况特征,并结合现有高速列车轴箱轴承的检修统计数据,对比分析了双列圆锥和双列圆柱设计的轴箱轴承技术特点。针对现有某高速列车车型,以满足运营速度400 km/h的技术要求为目标,对双列圆锥轴箱轴承低摩擦优化设计和轴箱系统散热设计优化这两个方面进行研究。其中为了准确评估摩擦功耗,建立了轴承—车辆刚柔耦合动力学模型,并以京津轨道谱和实测车轮不平顺作为输入,计算了轴承的动态载荷。轴承摩擦计算结果表明,在车速400 km/h,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承的摩擦发热功耗比原有双列圆锥轴箱轴承大约降低24%;轴箱轴承台架测试显示,在更高的车速下,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承运转温度比原有双列圆锥轴箱轴承降低了大概15°C。轴箱系统热仿真计算显示,在相同的热源输入和环境温度和散热条件下,铝合金轴箱体的最高温度相比铸铁轴箱的最高温度降低了约20°C。相关研究结果,可以为运营速度400 km/h高速列车的轴箱系统总体设计提供参考。     

地铁列车DC 110V电路接地设计

对地铁列车DC 110V信号线接收电路的抗干扰设计进行了分析,并对几种DC 110V负线接地方法进行了研究,指出了各种接地方法的优缺点,推荐了一种较好的负线接地方法,并提出了DC 110 V屏蔽电缆屏蔽层的接地设计方法.     

基于形态分量分析的高速列车轴箱轴承故障诊断方法

高速列车在运行过程中,由于车轮不圆、钢轨波磨、轨道焊缝等激扰的影响,很容易激起轮轨之间的高频振动。当高速列车轴箱轴承同时出现故障和冲击激扰的情况下,现有的高速列车轴箱轴承故障诊断方法很难从中提取出轴承故障脉冲信号。针对这种情况,文中将形态分量分析应用到轴箱轴承故障特征提取,为了便于将其进一步用于在线监测,对该方法中稀疏表示的字典进行了改进。仿真和试验表明,该方法明显优于经验模态分解方法,能够有效地分离出轴承故障周期性脉冲信号,并能将其他随机冲击剔除。     

小电流接地选线方式探讨

本文论述了小电流接地选线方式的基本原理,重点阐述了最常见的三种小电流选线方法,并对三种方法进行了分析比较,以供参考。     

地铁列车电机最大转矩电流比控制

针对地铁列车牵引系统中的交流牵引电机最小能耗问题,提出了一种最大转矩电流比控制目标下的励磁电流给定策略,该策略可使电机高效平稳运行于恒转矩区、恒功率区和恒电压区。根据牵引电机在不同转速下的牵引特性曲线,充分考虑电机本体的最大电压、最大电流的限制和磁场电流对互感的影响,设计出优化的励磁电流给定,使得输出最小的电机电流获得同样的转矩性能。仿真和试验结果证明电机在全速范围内可稳定运行,并且电机在各速度点给定转矩的情况下,输出电流比设计值小。     

地铁列车继电器测试装置的设计

地铁列车控制电路使用了很多型号不一的继电器,而继电器状态好坏直接影响着列车的安全运营。为了满足地铁列车继电器测试的检修作业需要,设计了继电器测试装置,介绍了测试装置的原理和测试方法,该装置一次性可以测量9个继电器参数,大大提高了工作效率。     

基于Ginigram和CHMR的列车轴箱轴承早期故障自主识别方法

为解决列车轴箱轴承故障诊断技术面临的多信号源混叠和早期故障程度无法量化的问题,首先,将经典Kurtogram方法采用的峭度改用基尼系数（Gini Coefficient）,并将1/3-二叉树滤波方法与基尼系数结合形成Ginigram信号预处理方法,从多源混叠的轴承振动信号中快速提取微弱故障特征;然后,基于预处理信号的平方包络谱,提出一种新的统计指标循环谐波中值比（Cyclic Harmonic-to-Median Ratio,CHMR）,有效量化轴承故障部位和程度的信息,并根据西格玛原则完成轴承故障程度的自主分级。为验证方法的有效性,通过列车轴箱轴承试验台进行正常轴承与自然磨损轴承的对比试验。结果表明：相比于采用峭度的经典Kurtogram方法,采用Ginigram对多信号源混叠的故障信号处理效果更优;在故障部位识别方面,CHMR能够精准诊断轴承故障部位;在故障程度量化方面,CHMR相较于现有的循环分量比、二阶循环平稳指标和故障出现率,能更清晰地量化区分轴承的故障程度。