集成制动盘功能弹性车轮的研制

基于100％低地板有轨电车转向架空间较小的特点,研制开发了一种集成制动盘功能的弹性车轮.弹性车轮的轮箍两侧表面替代制动盘与制动夹钳制动面配合,极大缩小了转向架轴向空间,减小了转向架重量.根据弹性车轮的运用工况和载荷条件,对车轮进行相关试验验证,结果表明弹性车轮各项性能满足技术要求.     

压剪复合型橡胶弹性车轮有限元分析

根据橡胶弹性车轮的刚度设计原则,以轴重16 t,φ860 mm轮径,设计运行速度100 km/h为目标,对压剪复合型橡胶弹性车轮进行有限元分析,研究在预压装和不同载荷下橡胶的变形状态,以及橡胶弹性车轮的径向、横向刚度和综合变形刚度,与刚度实际测量结果进行对比,并进行噪声对比测试,以获取合理的结构设计,达到满意的减振降噪效果。     

提高客车转向架的工作稳定性(续一)

4 КВЗ-ЦНИИ型转向架扭杆 要想研究和制造出新型扭杆必须要研究有关扭杆的弹性特点和减振性能对车辆动态指标的影响,以及转向架承载量、车轮与钢轨相互作用力和车轮磨损等问题.     

转K6型转向架减振系统对C80型铝合金敞车动力学性能影响研究

为了探明转K6型转向架减振系统对C80型铝合金敞车动力学性能的影响,特组织了一次线路动力学试验。试验对象共计3辆装用不同减振系统的C80型铝合金敞车,减振系统的区别主要在于斜楔材料及枕簧和减振弹簧刚度。试验结果表明,通过换装组合式斜楔减小转向架系统的相对摩擦系数,可以明显改善车辆的垂向振动性能,使空、重车的垂向振动加速度及垂向运行平稳性指标降低,并且对车辆的横向力、脱轨系数及轮重减载率的影响较小。试验结果还表明,降低转向架减振系统的弹簧刚度对降低车辆的轮重减载率是有益的。     

转8AG型转向架存在的问题及改进建议

转8AG型转向架是在转8A型转向架的基础上改进的。转8AG型转向架加装了交叉支撑装置与心盘磨耗盘，采用了双作用弹性旁承、两级刚度弹簧、奥一贝球铁衬套、新结构的交叉杆等一系列新技术，使其抗菱刚度得到有效提高，最高运行速度由原来的70km／h～80km／h提高到90km／h～100km／h。2000年，齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司首批试改了400辆车。运用考验表明，装用转8AG型转向架的车辆运行平稳，车轮及减振摩擦副等各部件的磨耗有所减少，运用维护量减少。但在实际运用过程中，转8AG型转向架还存在较多的问题需要进一步解决和完善。     

货车径向转向架副构架结构刚度研究

基于结构有限元仿真和样机试验,重点对我国铁路货车径向转向架U型副构架的结构刚度进行研究。计算和试验结果均表明,副构架左右鞍的相对弯扭刚度很小,其制造误差引起的轴承附加载荷可忽略不计。另外,计算结果还表明:径向载荷工况下,副构架横向弹性变形刚度约为30MN/m,能够满足轮对径向装置的设计要求;制动载荷工况下,副构架纵向弹性变形刚度约为14 MN/m,为控制该变形导致的轴距扩大,必要时应在侧架导框和副构架鞍部设置纵向档。     

新型货车转向架变刚度弹簧组的试验寿命估算及疲劳强度分析

针对运用中偶有发生的转K2型、转K4型、转K6型3种货车转向架变刚度弹簧组的断簧问题进行计算分析。试验载荷下的寿命估算表明:质量完好的这3种转向架变刚度弹簧组的各型弹簧的疲劳寿命均可达到3×106次;其中,转K2型转向架的减振内簧、转K4型转向架的减振外簧、转K6型转向架的承载外簧在对应的弹簧组中相对寿命较短。疲劳校核表明:转K2型、转K6型转向架各型弹簧能基本满足疲劳强度要求,校核结果与寿命估算所得的结果一致;转K4型转向架弹簧的校核结果与其所采用的试验方案有关系,现行试验方案下,校核所得的转K4型转向架减振外簧的疲劳强度相对最弱。分析认为,应该修正减振内簧的设计参数,从设计源头消除失稳及由此引发的其他问题;个别弹簧出现折断质量问题,主要原因是弹簧钢材质不够稳定,材料与产品的热处理工艺匹配不够完善。建议立项研究60Si2CrVAT材料的基础性能参数。     

转8A型转向架交叉支撑装置裂纹的分析及处理

交叉支撑转向架自投入运行5a来,运行平稳、状态良好,经受住了提速和各种运用条件与运行环境的考验,保证了货车安全运行,解决了转8A型转向架抗菱刚度不足,曲线通过性能差,车轮及减振摩擦等重要部件磨耗大等缺点。运用实践表明：转8A型转向架加装交叉支撑装置后(见图1),车辆运行     

剪切型弹性车轮的刚度分析与强度校核

采用Yeoh橡胶本构模型建立了剪切型弹性车轮的非线性有限元模型,完成了剪切型弹性车轮的轴向与径向刚度计算,通过与试验结果对比,验证了该模型能较好地预测弹性车轮的刚度特性。同时考虑到弹性车轮各部件的结构与受力特点,分别采用单轴疲劳准则和Crossland多轴准则完成各部件的疲劳强度评估,得到各部件的疲劳安全系数。计算结果表明,弹性车轮轮箍、轮心与压环的疲劳强度能满足要求。     

轻量化动力集中动车组动力转向架

根据动力集中动车组要求,研制了一种可适用于"高速铁路网"与"普速铁路网"的轻量化动力集中动车组动力转向架,阐述了该转向架主要技术及结构特点:转向架采用B0轴式、驱动装置采用主动齿轮空心轴+挠性板联轴器弹性机构驱动,牵引电机架悬,1 050 mm车轮轮装盘式基础制动,轮缘油气润滑,转向架具有较小的轴距和质量。通过试验验证该转向架具有较好的可靠性和动力学性能。     

轻轨车辆的车体及转向架

阐述了轻轨车辆的车体及转向架的特点，包括车体尺寸，车内布置，车体材料，高低地板车的结构，车门设置，转向架构架及悬挂装置，弹性车轮，牵引电动机悬挂及驱动，径向转向架及独立车轮，制动装置等。     

城轨车辆弹性车轮参数优化及其线路适应性研究

通过建立弹性车轮车辆—轨道耦合系统模型,推导出系统运动微分方程;利用Simpack动力学软件建立弹性车轮车辆动力学模型,并基于车辆的运行平稳性和曲线通过性能对弹性元件的径向刚度和垂向刚度进行优化。利用优化后的刚度对弹性车轮与刚性车轮在不同的轨道线路上的适应性进行研究。结果表明,弹性元件径向刚度和横向刚度的比率在0.75~1.5范围内取值能得到较理想的动力学性能;轨道线路条件越差,弹性车轮的作用越明显。     

转K7型转向架承载鞍结构优化及动力学性能研究

转K7型转向架是我国至今唯一投入商业运用的货车副构架式径向转向架。为进一步提高转向架的运行性能,对转K7型转向架与U形副构架铸造一体式的承载鞍系统进行了优化。分离U形副构架和承载鞍功能,设置独立的承载鞍和承载鞍弹性垫。现采用理论分析、动力学仿真计算和线路试验验证的方法对优化承载鞍系统转向架的动力学性能进行了系统研究。仿真结果表明当承载鞍弹性垫刚度在30MN/m以上时,对转向架动力学性能基本无影响,仅起定位板或磨耗板的功能;动力学试验表明承载鞍系统优化后车辆整体动力学性能得到改善。     

米轨铁路20t轴重货车转向架的研制

为了研发出满足米轨铁路使用需求的20 t轴重货车转向架,根据研制思路,分析研制难点。从轮轴、侧架、摇枕、中央悬挂摩擦减振系统和基础制动装置5个方面,阐述转向架的主要组成部分,介绍转向架的主要技术参数。分别开展摇枕刚度、强度计算,动力学计算,压吨试验测试。计算结果和试验表明,转向架的技术方案满足使用需求。最后,总结了20 t轴重货车转向架的主要技术特点。     

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.     

轻轨车辆用弹性车轮的设计

文章从弹性车轮结构选择、部件设计、刚度参数选择等方面阐述了某型轻轨车辆用弹性车轮的设计,并对该弹性车轮的结构强度及降噪试验进行了简要分析和总结。     

弹性车轮等效刚度对车辆动力学性能的影响

基于橡胶件材料的Mooney-Rivlin本构模型建立压剪复合型弹性车轮有限元模型,分析橡胶件的材料参数、预压缩量及环境温度对弹性车轮等效刚度的影响。在弹性车轮传统模型基础上建立其6自由度复合动力学模型及整车动力学模型,研究弹性车轮等效刚度对车辆动力学性能的影响。结果表明:弹性车轮等效刚度随材料参数、预压缩量及环境温度增加而增加,其中材料参数和预压缩量对等效刚度的影响较大,预压缩量由3.5mm增至5.5mm时每增加1mm其径向刚度分别增加48.26和65.11 MN·m~(-1),其他方向刚度也表现出同样的趋势;径向刚度主要影响轴箱垂向振动加速度和轮轨垂向力,这2个指标随径向刚度的增加而减小;轴向刚度与轮轨垂向力呈正相关,增加轴向刚度有利于提高曲线通过能力;偏转刚度对车辆动力学性能的影响与轴向刚度基本相似;各向等效刚度的变化对车辆平稳性的影响较小。     

影响转K6型转向架动力学性能的2个主要因素分析

采用动力学仿真分析和线路动力学试验相结合的方法,研究一系橡胶垫定位刚度对转K6型转向架运动稳定性的影响。采用实验室实验和线路动力学试验相结合的方法,研究侧立柱磨耗板与斜楔摩擦副的匹配对配装转K6型转向架车辆垂向振动加速度的影响。结果表明,转K6型转向架每轴箱橡胶垫的纵、横向刚度应分别在14 MN/m1、2 MN/m以上时方能满足转K6型转向架最高商业运营速度的要求。装用高分子复合材料主摩擦板的ADI组合式斜楔与T10钢立柱磨耗板摩擦副具有较优的摩擦磨损性能,较理想的摩擦系数和良好的动力学性能,建议转K6型转向架摩擦减振装置的摩擦副采用装配高分子复合材料主摩擦板的ADI组合式斜楔对T10钢立柱磨耗板的方案。     

铁路重载货车转向架新技术应用及研究探讨

铁路重载货车转向架是保证铁路重载运输的关键部件,目前已发展到40t轴重。载质量的增加和运行速度的提高导致轮轨损坏加剧,因此要求重载转向架具有低动力、准径向、低磨耗等特性,为实现上述特性,目前主要采取增加一系轴箱柔性弹性悬挂、侧架摆动、双作用常接触弹性旁承、非金属磨耗件等技术,且具有良好的实现效果。同时随着客户、环保等方面的需求,转向架降噪、轻量化、供电等技术的研究成为铁路货车重载转向架下一步新研究的方向。     

主副构架铰接的主动径向转向架曲线通过性能研究

开发了一种主副构架弹性铰接的新型城市轨道交通车辆转向架,其轮对定位采用不对称悬挂,主构架上轮对纵向定位刚度小,副构架上轮对纵向定位刚度大。此新型转向架具有主动径向功能:转向架正向通过曲线时,作动器动作使得副构架相对主构架产生弯折角,并带动其轮对处于径向位置,提高了曲线通过性能;转向架反向通过曲线时,利用主构架轮对自身的导向特性实现曲线通过。此种转向架的曲线通过性能大大提高,并同时兼顾了其直线运行稳定性。