五悬浮架迫导向机构曲线通过研究

文章以中低速磁浮列车五悬浮架为例,以提高列车曲线通过时迫导向机构适应性、减小迫导向机构受力及空气弹簧水平偏移量为目的,研究列车静止悬浮或低速运行(小于5 km/h)时,悬浮电磁铁处于F轨最佳契合位置、空气弹簧水平偏移量最小所确定的理想平衡状态,滑台横向位移随曲线半径变化关系,得出通过不同曲线时滑台水平偏移量、迫导向机构结构尺寸及转臂转角的一般计算公式,并对典型案例进行计算分析,优化得出相对合理的迫导向机构结构尺寸以提高悬浮架曲线通过性能。     

迫导向机构对中低速磁浮车辆曲线通过性能的影响

为研究迫导向机构对中低速磁浮车辆的影响,建立了精细化的四模块、五模块中低速磁浮车辆动力学模型。对比分析了四模块、五模块中低速磁浮车辆通过曲线线路时有、无迫导向机构的动态响应差异,以及迫导向机构在不同未平衡加速度下的作用机制。结果表明,当未平衡加速度较大时,迫导向机构发挥导向作用;反之,迫导向机构发挥抗导向反作用。抗导向时,四模块中低速磁浮车辆迫导向机构转臂受力较大时,可采取中间移动滑台拆分的方式降低受力。在横风等强激扰下,迫导向机构对中低速磁浮车辆曲线通过性能具有积极意义。     

长沙中低速磁浮列车磁浮走行部的组装工艺

磁浮走行部作为悬浮、导向、牵引、制动和走行等功能的车辆部件,是长沙中低速磁浮列车的重要组成部分。磁浮走行部的装配方法、装配精度和可靠性是磁浮走行部组装工艺的重难点。选取迫导向机构组装、机械配合、空气弹簧配置、悬浮架在轨移动等典型工艺,阐述了相应的工艺技术要点。     

摆式悬架高速磁悬浮列车转向特性研究

为分析某摆式悬架高速磁悬浮列车的转向特性,设计摆式机构和主动电磁导向系统,建立了计算转向特性参数的一般性公式,用数值方法解算了车辆的转向特性参数.给出了悬架的运动形式和受力情况、最小弯道通过判据、主动电磁导向力和阻尼力的大小及分布方式.     

杠杆式迫导向转向架动力学性能研究

介绍了迫导向转向架的原理，并对车辆通过曲线时进行了运动学分析。详细介绍了杠杆式迫导向转向架导向机的建构方法，提出可以用导向机构的3个基本参数描述迫导向转向架，即导向增益，迫导向机构的等效导向刚度以及迫导向机构杆件的等效连接间隙，借助于这3个基本参数可以全面了解迫导向转向架的动力学性参。文中详细推导了导向机构3个基本参数的计算表达式.介绍了摇枕，摇动台等部件的建模方法。最后，以装配迫导向转向架的米轨客车为例，建立了43个自由度的动力学计算模型，深入研究导向机构3个参数对米轨客车动力学性能的影响。     

径向转向架地铁车辆动力学性能及车轮损伤研究

为研究地铁车辆的动力学性能,分析了径向机构的导向原理,建立了传统、自导向、迫导向3种地铁车辆动力学模型,并根据车轮滚动接触疲劳损伤模型对车辆通过曲线时的车轮损伤进行计算。计算结果表明:车辆径向机构加强了车辆部件间的连接,优化了车辆稳定性及横向平稳性的指标;迫导向车辆在曲线运行时具有较大优势,且各项评价指标均优于自导向车辆;3种车辆模型运行于相同线路时,迫导向车辆车轮损伤值最小,在曲线半径为300 m时仅为传统地铁车辆车轮损伤的21%,自导向车辆与传统车辆的车轮损伤较大,且随着曲线半径的增大自导向车辆车轮损伤小于传统车辆。地铁车辆安装迫导向机构可以有效地减小轮轨间作用力,减缓车轮损伤。     

磁浮列车走行机构曲线通过能力分析

分析了磁浮列车走行机构通过曲线时的运动关系，给出了走行机构悬浮模块及迫导向机构对曲线通过性能的影响，并以五单元走行机构为例说明了曲线通过原理。     

故障工况下常导磁浮车辆悬浮架载荷特性研究

针对中低速常导磁浮车辆运行过程中可能出现的故障工况，对悬浮架的载荷特性展开研究。首先根据实际参数建立动力学模型并分析其振动特性，研究了悬浮架构架在电磁铁失效、空气弹簧失效等故障工况下的位移特点；然后分析故障工况下悬浮架的载荷特性，并对悬浮架各部件的强度进行评估。研究结果表明：磁浮车辆的车体与悬浮架通过滑台间接相连，使得振动形式比较丰富；在电磁铁失效故障工况下，悬浮架构架质心的位移相对较大，与轨道碰撞后使得悬浮架载荷发生突变；相对于正常运行工况，左侧电磁铁失效时纵梁的应力最大值增长为原来的3.87倍，左后空簧失效和紧急落车时托臂的应力最大值分别增长为原来的2.59倍和8.11倍。对故障工况下悬浮架的载荷特性进行研究，可以为疲劳寿命计算和结构强度设计提供参考依据。     

基于M3车辆悬浮架结构方案的曲线通过能力研究

为实现城市磁浮快捷交通工程化,提高功率因数和效率,降低建造成本,文章对美国磁动力公司提出的M3中低速直线同步驱动永磁悬浮与导向的单悬浮架车辆系统的走行机构方案的曲线通过能力进行分析,特别对两侧悬浮电磁铁在通过曲线引起的间距缩短问题和在小曲线上的悬浮力分量用于导向的能力问题进行研究,并提出针对性结构改进意见。     

高温超导磁悬浮车辆曲线通过动态特性分析

为提高高温超导磁悬浮车辆曲线通过性能,针对悬挂系统和高温超导悬浮导向力的非线性特性,建立了高温超导磁悬浮车辆横垂耦合动力学模型,分析了高温超导磁悬浮车辆悬浮架曲线通过性能,对比了车辆通过有无超高曲线时悬浮杜瓦横向和垂向位移。仿真结果表明,车辆在通过有超高曲线时,在缓和曲线路段,原H型构架由于无一系悬挂,难以适应曲线路段的线路扭曲,使得局部杜瓦垂向位移较大。为此,对悬浮架设计方案提出了优化措施,并对优化方案进行仿真分析。结果表明,采用增设橡胶垫等方式可增加H型构架纵梁与横梁之间的点头自由度,以及增设杜瓦与H型构架之间的一系悬挂对改善车辆的曲线通过能力均有效果,并且后者效果更为明显。综合2种优化方案,提出了有利于高温超导磁悬浮车辆曲线通过的悬浮架结构方案。     

气悬浮列车走行机构概念设计

研究目的:走行机构作为气浮车的走行和转向机构,是实现车辆"悬浮、导向、牵引/制动"功能的最基本、最直接的机构,也是气浮车在轨道交通应用领域需要解决的关键技术之一。本文根据气悬浮列车有别于轮轨列车和磁悬浮列车的独有特征,对气悬浮列车的走行机构进行了概念设计。研究结论:(1)气悬浮列车采用"多单元串联"形式的走行机构,有利于列车的平面和竖曲线通过;(2)气悬浮列车走行机构主要由喷气机构、摇枕摆杆机构、牵引机构、导向机构、制动及紧急救援支撑装置等组成;(3)为了适应轨道不平顺及曲线超高顺坡形成的线路扭曲,气浮架纵梁与横梁之间采用弹性连接,气浮架与纵梁之间以及喷气嘴与纵梁之间采用弹性材料连接,与纵梁连接的喷气嘴不再是一个长条状整体,而是分割为数个单元的小喷气嘴;(4)本研究结果可供轨道交通新制式运输工具走行机构设计参考。     

高速磁浮车辆悬浮架动力学模型研究

针对TR08高速磁浮车辆运行中铝合金悬浮架弹性变形较大的问题,采用ANSYS建立了悬浮架有限元模型,并进行结构模态分析;为了提高悬浮架动力学数值计算效率,依据等效变形原则建立刚性悬浮架模型,计算等效弹簧参数.基于弹性和刚性悬浮架建立磁浮车辆整车动力学模型,对比分析了曲线通过时2种悬浮架模型动力学响应.计算结果表明:车辆以速度100,250和430 km/h通过半径为2 260m的曲线时,2种悬浮架模型铰点垂向位移计算值之差不超过0.5mm,悬浮间隙计算相对误差小于2%,悬浮架扭转角响应曲线基本重合,表明建立的等效刚性悬浮架模型是合理的;应用于整车动力学性能仿真时具有足够的计算精度,其计算效率远高于采用弹性模型时的计算效率,但弹性悬浮架模型能更准确、全面地模拟其弹性变形和振动响应.     

基于CDMA 1X的磁浮列车悬浮导向系统远程监控的设计与实现

利用CDMA1X无线通信技术对磁浮列车悬浮导向控制系统实施无线远程监控,并完成整个系统的硬件和软件设计。阐述了系统的组成结构和工作原理,对系统接口转换模块、CDMA数据终端单元和远程监控中心等部分进行了详细的分析和设计。该系统已成功运用于双磁浮架车辆悬浮导向平台试验中,很好地实现了车辆运行过程中对各点控制器状态和参数的实时监控。     

五模块中低速磁浮车辆动力学研究

文章在对我国自主设计的五模块中低速磁悬浮车辆进行结构分析和运动分析的基础上,利用SIMPACK软件对磁悬浮车辆进行了动力学性能仿真。仿真结果表明:滑台滑块之间的摩擦系数对横向运行平稳性影响较大;通过曲线时,悬浮侧架与轨道间的最小横向间隙随着速度增大而减小。平行四边形导向机构可使空气弹簧处的横向受力较均匀,改善了动态曲线通过性能。     

迫导向转向架导向机构参数对动力学性能的影响

首次提出了可以用3个导向机构参数描述迫导向转向架的动力学性能，即导向增益、迫导向机构的等效导向刚度以及迫导向机构杆件的等效连接间隙，文中详细推导了3个基本参数的表达式，并以装配迫导向转向架的米轨客车为例，建立了43个自由度的动力学学计算模型，讨论了3个导向机构参数对米轨客车动力学性能的影响。     

基于车桥耦合模型的高温超导磁浮车辆悬浮架结构对比分析

高温超导磁悬浮(High Temperature Superconducting, HTS)列车因其自悬浮导向自稳定特性被认为是未来超高速交通运输中较为理想的运行方式之一。作为高温超导磁悬浮列车最重要的部件之一,悬浮架的结构至关重要。因此有必要对不同方案的悬浮架结构建立车桥耦合模型,从运行平稳性、舒适度、振动传递率等方面对不同结构设计的悬浮架进行对比。研究结果表明：3种结构的悬浮架在动力学性能方面存在一定共性,双层悬浮架结构下车辆平稳性与舒适度指标更好,双层结构受空簧刚度影响最大。垂向减振器阻尼对3种结构的振动传递率影响均为阻尼越大,低频传递率越低,高频传递率越高。在车辆动态载荷作用下,桥梁跨中垂向位移的变化均为先略有上翘再下挠,而后呈现较大幅度的上翘与下挠,最后恢复正常。双层结构的悬浮架引起的桥梁跨中垂向加速度变化最为平顺。单层结构的悬浮架产生的跨中垂向加速度明显大于其余2种结构。桥梁的上挠随着车辆运行速度的增加呈现增大趋势,桥梁的下挠则是速度越大垂向位移越小。所得的结果是在特定的结构参数、负载条件下的仿真分析结果,可以为高温超导磁悬浮列车悬浮架结构的设计与选择提供一定的参考。     

高速磁浮车辆悬浮架装配关键技术研究

文章针对高速磁浮车辆悬浮架装配关键技术展开研究,通过悬浮架的功能与技术以及各结构模块组成关系对悬浮架进行分析,确定装配工艺流程、工艺重点与难点,实现了装配的技术要求。     

虚拟轨道自导型运输系统的悬浮跨接走行车辆架构

提出了一种虚拟轨道自导型运输系统列车新架构——悬浮跨接走行虚拟轨道列车.介绍了悬浮跨接走行模式的架构型式及关键部件的结构.通过车辆运动学分析,以及导向力和运动自由度匹配性分析,讨论了列车结构的循迹充分性;利用解耦控制理论分析了列车的运动解耦性.采用悬浮跨接走行模式的虚拟轨道列车在理论上可以通过全轮转向控制实现车体各个横...     

中低速磁浮车辆悬浮架抗侧滚吊杆解析与有限元分析

综合考虑中低速磁浮车辆悬浮架抗侧滚片梁和吊杆的刚度,通过解析分析和动力学仿真研究了抗侧滚吊杆刚度对悬浮架扭转刚度、悬浮电流和悬浮模块侧滚角的影响。解析分析表明,采用刚性吊杆和弹性吊杆时,悬浮架的抗扭刚度大小基本一致;但采用刚性吊杆,悬浮模块的侧滚角明显小于采用弹性吊杆的侧滚角。动力学仿真计算显示,当磁浮车辆通过曲线时,采用弹性吊杆时电磁铁电流波动幅值较小,但电磁铁发热量变化并不明显。     

径向转向架机理及其动力学特性研究

改善车辆曲线通过性能是研究转向架动力学性能一直追求的目标。简要介绍了国内外客货车径向转向架的发展及其应用概况，并阐述了迫导向、自导向径向转向导向机理及其基本结构。建立了迫导向转向架、自导向转向架和一系柔性定位转向架的统一横向动力学模型，通过计算机仿真得出一系柔性转向架和径向转向架的曲线通过性能的直线稳定性，并进行了分析、比较。结果表明，采用径向转向架是降低曲线上轮轨磨耗和提高直线上稳定性的有效措施，适合运用在摆式列车及曲线较多的既有线提速客车上。