我国动车组车轮和车轴技术综述(上)

介绍国内CRH1,CRH2,CRH3,CRH5,CR300AF/BF,CR400AF/BF既有动车组车轮、车轴材料性能,分析国内既有各型动车组车轮和车轴在结构形状、尺寸和制动方式等方面差异.对比分析结果表明,既有动车组车轮和车轴,无论是进口产品还是自主研发产品,其成分体系、材料微观组织结构、力学性能等,均为中碳钢材料,...     

动车组烟火报警系统卫生间模拟试验平台设计与实现

调研了在线运营动车组烟火报警系统运用现状,并选取了 CR400AF、CR400BF、CRH1E、CRH3A、CRH5系列动车组共5种典型车型的卫生间作为动车组卫生间烟火报警系统模拟试验间的建设原型.试验平台可模拟实车流场环境,复现现场故障,研究喷雾、灰尘等干扰源对火灾探测器的影响,不同通风流场中火灾探测器灵敏度的情况....     

中国标准动车组车轴研制与应用

依据时速350km中国标准动车组顶层设计要求,在对比分析国内既有各型动车组车轴结构及材质特点的基础上,开展了标准动车组车轴的设计研究。通过计算确定了车轴主要结构尺寸,同时开发了具有完全自主知识产权的DZ2车轴材料,完成了标准动车组车轴的研制,并开展了车轴的装车运用考核工作。在3条不同线路累计不少于60万km的运用考核试验中,车轴服役表现良好。     

基于概率分布函数的动车组车轴应力谱试验分析

根据EN 13103标准分析计算车轴表面应力分布规律,据此在车轴应力较大的距车轮内端面113和163 mm处的动车组车轴表面各布置2个测点,由此得到京津城际铁路和既有线路动车组的车轴应力时间历程,然后进行数据处理后得到车轴弯曲应力谱子样,再由估计的最大应力幅值得到动车组车轴8级程序应力谱.结果表明:动车组车轴应力幅值的分布符合三参数威布尔分布,并且既有线路动车组的车轴应力变化幅度比较大,而京津城际铁路的则比较平缓;在相同速度下,既有线路动车组的车轴应力最大值比京津城际铁路的大1倍左右;动车组以240km· h-1速度运行时其车轴应力幅值最小,在其他速度级下,车轴应力除最大值稍微有差别外,其他应力水平基本一致.     

复兴号动车组RAMS特点分析

复兴号动车组在设计研发阶段充分考虑了RAMS需求,为动车组的可靠运用和高效维修提供了良好的技术基础.根据CR400AF/BF复兴号动车组的技术特点,逐一分析动车组的可靠性、可用性、维修性、安全性特点,主要包括定量指标及要求和为达到指标而采用的设计原则,并以实例解释设计原则的具体应用,最后提出动车组修程修制正向顶层设计的...     

CRH2型动车组列控设备的可靠性分析

通过对CRH2型动车组车体结构、机车轴端光电速度传感器的分析,确定了CRH2型动车组产生浪涌群电压的原因,提出信号隔离、车体侧单点接地、加强绝缘耐压的解决方案。通过考核试验认为该方案是目前解决列控设备在CRH2型动车组上可靠应用的最合理方案。     

基于大数据分析的高速动车组车轮磨耗统计分析研究

基于大数据分析思想,通过调用高速铁路动车组检修数据库中的海量车轮镟修记录,利用MATLAB工具自编统计分析程序,对我国2条高速铁路(京沪高铁、京广高铁武广段)运营动车组车轮一个镟修周期内车轮磨耗量进行统计分析。大样本统计分析结果表明,对于同一条高铁线路一个镟修周期内350?km/h速度等级的高速动车组,短编组动车组车轮磨耗量均值高于长编组动车组、CRH380A型动车组车轮磨耗量均值小于CRH380B型动车组、CRH3C动车组车轮磨耗量均值小于CRH380B。不同高铁线路相同类型动车组车轮磨耗量样本统计均值及磨耗量统计分布也不尽相同。研究结论对高铁轮轨关系、高速动车组车辆结构设计具有重大意义。     

400km/h高速动车组变轨距走行系统关键技术研究

为了适应不同的轨距尺寸,以传统动车组轮对结构为基础,进行了400 km/h高速变轨距走行系统关键技术设计,包括车轮和车轴的间隙设计研究、车轮和车轴的横向锁紧机构设计、转矩的传动技术设计、地面装置的设计以及适应高速运行的动力学分析,对各项技术的设计原理及其关键作用进行了详细说明。该设计思路可供国内变轨距转向架的研发提供参考。     

250km/h动车组国产化材料轮对的研制

介绍250 km/h动车组转向架车轮、车轴、制动盘及轮对的结构特点,分析所采用材料与国外常用材料的化学成分、力学性能、疲劳性能、机械性能、冲击试验性能等方面的不同,并进行正线试验。正线试验结果表明,自主化研制的轮对完全能够满足250 km/h速度的要求。     

160 km/h低地板动车组铰接转向架研制

国内首次成功自主研发动力分散型低地板动车组铰接转向架.介绍了铰接转向架设计结构,构架、车轮及车轴等关键承载零部件强度分析及台架试验,以及动力学性能仿真分析和实际线路试验情况.结果 表明,转向架关键承载零部件静强度、疲劳强度和动车组相关动力学性能指标满足合同规定的限值要求.     

考虑车轮谐波磨耗的动车组车轴疲劳寿命

以CRH380BL型高速动车组为研究对象,基于车轮谐波磨耗的实测结果,建立刚性轮轨、刚性轮柔性轨、柔性轮刚性轨以及柔性轮轨4种不同轮轨关系下的车辆-轨道耦合动力学模型,通过对比分析4种模型的轮轨振动特性,得到最能反映真实情况的轮轨耦合动力学模型;基于车轴受力分析,采用有限元软件ANSYS进行车轴静强度计算;采用多体动力学软件计算考虑车轮谐波磨耗的车轴载荷时间历程;根据疲劳累积损伤理论,采用FE-SAFE软件分析考虑车轮谐波磨耗的车轴疲劳寿命。结果表明:柔性轮轨关系更能反映轮轨的真实接触状态;车轴轮座内侧圆弧过渡处的应力最大,为114.4 MPa;考虑车轮谐波磨耗的车轴疲劳寿命约为19.2 a;车轮谐波磨耗导致轮轨振动加剧,对车轴疲劳寿命产生明显不利的影响。     

中国标准动车组定名“复兴号”

<正>由中国铁路总公司牵头,中车长客股份公司和中车四方股份研制的具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的中国标准动车组被命名为"复兴号"。该车有"CR400AF"和"CR400BF"2种型号,"CR"是中国铁路总公司英文缩写,也是指覆盖不同速度等级的中国标准动车组系列化产品平台。型号中的"400"为速度等级代码,代表该型动车组试验速度可达400 km/h     

CRH3C/380B(L)型动车组车轴机加工修复工艺

从CRH3C/380B(L)型车轴设计角度出发,通过计算车轴各部位满足许用强度的最小极限尺寸,结合车轴检修的实际情况,制定合理的工艺流程和工艺方法,并应用于CRH3C/380B(L)型动车组轮对的车轴检修,通过该方法可以有效降低检修车轴报废率,经济效益显著。     

高速动车组车轮车轴疲劳试验方法标准分析

在调研国际铁路联盟、欧盟、北美铁道协会和我国铁路轮对试验相关标准或技术条件的基础上,对比分析欧洲标准和我国铁路技术条件中有关高速动车组车轮和车轴的疲劳试验方法,分析动车车轮和车轴、拖车车轮和车轴的受力状态和标准合理性。针对欧洲标准和我国铁路技术条件存在的问题,提出对高速动车组轮对高频疲劳试验应开展工作的建议。     

CRH1型动车组轮缘异常磨耗研究及解决方案

CRH1型动车组投入运营后,发现车轮轮缘有磨耗现象,部分动车组车轮出现偏磨等异常现象,特别是福州动车段动车组车轮偏磨比较严重,车轮旋修量较大,影响到车轮寿命。通过对运行线路、线路条件、车轮磨耗情况的调查,进行理论分析和计算,提出对特殊线路进行整修、调整进出库运行速度、结合CRH1转向架综合加改方案将LMA踏面更换为LMD踏面、调整一系定位节点刚度等解决方案,有效解决了车轮轮缘的异常磨耗,提高了车轮寿命,车轮平均寿命提高到原来的约2.5倍。     

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。     

LMD车轮外形的直径旋修量影响因素及对应措施研究

车轮直径旋修量由单次旋修的车轮旋修量,轮辋旋修次数决定。单次旋修量由旋修方法,旋修时的目标外形决定,而旋修次数由车轮轮踏面的磨耗规律及旋修周期决定。通过理论分析和旋修验证,分析了CRH1型动车组系列LMD系列薄轮缘外形的单次直径旋修量偏大原因;统计分析了东南沿海26列CRH1型动车组轮缘踏面磨耗规律,以及旋修过程的轮径差、径跳、直径旋修量,轮径差等参数,在此基础之上预测了不同旋修方法的车轮使用寿命。研究结果显示:LMD系统薄轮缘外形是造成直径旋修量偏大的原因之一;依据既有车轮磨耗规律和旋修方法,CRH1型动车组车轮使用寿命均在3.3×106 km以上;通过计算,车轮寿命最大旋修方法为:高级修时车轮恢复为轮缘厚度为30mm的薄轮缘外形;其他服役过程旋修时,车轮外形恢复为与磨耗后轮缘厚度最近的薄轮缘外形,但最小轮缘厚不能小于为28mm。     

高速动车组内装结构介绍及材料应用

介绍了CRH5型动车组内装的主体结构和特点,分析了Nomex酚醛蜂窝复合材料、玻璃钢、铝型材、聚碳酸酯板、夹心泡沫地板等材料的特性及应用,展示了CRH5型动车组独特的内装设计技术。     

CRH_2型动车转向架车轴评估

为实现我国高速铁路用客车车轴的国产化,对引进CRH2动车组200km/h用拖车轴进行了评估分析,测试了其化学成分,硬度,拉伸性能、冲击性能和残余应力,观察了低倍和微观组织。结果表明该轴的基体材料为普通中碳钢,组织为铁素体+索氏体+屈氏体,力学性能符合标准要求。在车轴关键部位表面进行了中高频感应处理,实现了表面强化,能满足高速列车车轴抗疲劳性能的要求。这种高速列车车轴制造的技术路线特点在于利用表面处理工艺技术提升了价廉的普通碳素钢性能;由此也带来一些工艺较为复杂、设备投资大等一些问题。我国尚未采用此种工艺路线进行高铁客车车轴的研发。     

基于ANSYS/FE-SAFE的高速动车组非动力车轴疲劳寿命分析

以CRH380B型高速动车组的非动力车轴为研究对象,开展高速动车组非动力车轴的疲劳寿命预测分析。采用有限元分析软件ANSYS建立轮对有限元模型,进行车轴危险截面处的应力分析;采用动力学仿真软件SIMPACK建立高速动车组整车模型,分析车轴垂向和横向载荷随时间的变化情况;采用疲劳累计损伤理论,以车轴的应力和载荷谱为输入,基于疲劳寿命专用仿真软件FE-SAFE对车轴进行疲劳寿命分析。结果表明:非动力车轴轮座内侧的过渡圆弧处为最大应力部位和危险部位,最大应力为122.01 MPa,疲劳寿命约为28.6a,均满足车轴静强度和设计寿命的要求。