长期服役运行条件下动车组转向架构架结构疲劳试验分析

为了研究高速列车持续运行对转向架构架结构疲劳可靠性的影响,选取京广线上运行的高速动车组进行了长期跟踪试验,采集得到了转向架构架动应力数据,并据此评估了动车组转向架构架结构的疲劳可靠性,为高速列车优化结构设计和修程修制提供了依据。     

中国高速动车组转向架技术发展及展望北大核心

转向架是支承、牵引和制动车体并能相对车体回转的走行装置,具有缓冲振动和导向功能,决定列车运行安全可靠性和运行品质。中国高速动车组转向架经过技术引进、吸收创新和自主创新3个阶段的发展,通过不断的技术创新与实践,在结构轻量化、安全可靠性、动力学性能及智能化等关键技术上取得了成果,针对转向架结构强度和动力学性能开展的试验台、环形道、试验专线科学研究试验及线路长期服役跟踪测试,为自主创新阶段的中国高速动车组转向架的自主开发奠定了坚实的理论研究和工程实践基础。文章系统地回顾了中国高速动车组转向架在3个发展阶段的结构参数和技术瓶颈,指出了下一代高铁及CR450动车组转向架技术研究方向;从转向架基本结构角度系统论述了转向架总体集成、构架、轮对轴箱及定位装置、悬挂装置、驱动系统、基础制动和辅助装置的技术发展历程及趋势,提出技术自主创新及工程应用创新研究方向;论述了转向架轻量化设计、强度可靠性、车辆系统动力学、智能化设计和试验测试这5种关键技术的研究现状及发展方向。     

动车组整车可靠性的验证方法

基于我国动车组实际运用状况,按照故障后果危及动车组运行安全的严重程度,将动车组故障划分为安全类故障、运用类故障、隐患类故障和一般类故障;依据可靠性理论和现场数据统计分析,验证了动车组整车可靠性服从指数分布的规律;提出了将动车组整车故障率划分为10级的建议。依据可靠性抽样检验理论,计算不同置信度、不同故障率等级要求下的动车组允许故障发生次数和最小累计运行里程,据此给出动车组整车可靠性的验证方法:①根据动车组的累计运行里程、期间发生的故障次数,在一定置信度水平下对其故障率等级进行评定;②针对动车组可靠性验证要求,确定故障率等级,选择动车组参试列数、试验时间、评判准则等参数,制定验证方案。     

动车组牵引系统部件故障分布规律评估方法研究

基于可靠性理论和动车组牵引系统故障特点,对动车组牵引系统的故障分布规律的分析方法进行了探讨,阐述了用可靠性理论识别系统故障分布规律的模型。提出对动车组牵引系统故障样本极少的部件采用平均故障率描述,对故障规律不明显的部件采用经验分布函数方法,对多种故障模式相互作用部件采用理论分布估计,可以得到较为理想的部件寿命规律。     

动车组转向架系统故障模式及影响分析

根据动车组原始故障数据使用SPSS统计动车组的故障类型,分析了故障原因,并使用FMECA分析方法得出了动车组转向架的故障模式、影响及致命性,为设计改进,特别是使用维护提供了有价值的依据。     

极值分布模型在动车组空调机组可靠性分析中的应用研究

实际运行动车组空调机组的故障数据具有变样本容量、截尾性质的特点,数据处理方法与常规可靠性试验不同。以极值分布模型的应用为例,研究了动车组空调机组可靠性建模过程,重点对概率分布函数的假设检验方法进行研究并作验证,通过实例证明了该方法的有效性。     

CRH_(5A)型动车组转向架静载试验分析

转向架静载试验是CRH5A型动车组三级检修中的重要工序之一,直接影响转向架甚至整个动车组的运行品质和安全性能。CRH5A型动车组转向架静载试验主要是在专门的转向架静载试验台上对转向架施加模拟载荷的情况下,对转向架的关键特性尺寸如转向架四角高的高度、摇枕上面距轨面的高度、空气弹簧高度等进行测量调整,同时还要进行相关的检查试验,如空气弹簧试验、管路漏泄试验、差压阀动作试验等。重点针对CRH5A型动车组三级检修时转向架静载试验中存在的问题进行分析,并提出科学合理的优化建议。     

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。     

时速160公里动力集中动车组拖车转向架研制

根据时速160公里动力集中动车组转向架的技术要求,梳理顶层指标差异。并据此开展转向架方案设计,对转向架总体以及构架、轮对、基础制动装置等关键部件进行改进设计。结合简统化要求,研发满足动车组运用要求和统型要求的转向架。并进行了仿真分析、台架试验、线路试验、运用考核,经设计验证,转向架满足动车组使用要求,目前已广泛应用于CR200J动力集中动车组拖车和控制车。     

日本新干线动车组转向架研发历史回顾(待续)

回顾了日本新干线高速动车组转向架的发展历程,重点介绍了新产品研制过程中试验型转向架的试验研究成果,总结了新干线动车组转向架的技术特点,讨论了新干线动车组转向架发展过程中取得的经验和启示.     

CRH2型动车组齿轮箱跑合试验振动数据分析与研究

介绍了振动分析的基本理论和齿轮箱的典型故障,并对CRH2型动车组转向架齿轮箱跑合试验台振动数据进行了分析.通过对不同转速下频谱特征的对比,剖析了齿轮箱的运行状态;为进一步分析和制定动车组齿轮箱跑合试验振动分析标准作了有益的探索.     

动车组转向架智能监控分析平台研究

对动车组转向架系统开展智能化故障诊断和健康管理研究。从转向架系统的故障机理出发,研究转向架系统的故障预测与健康管理技术,建立转向架故障诊断与健康管理系统,开发转向架关键系统智能监控分析平台,实现转向架系统的故障预测、实时监控、故障显示及健康评估。通过对转向架系统的故障预测与健康管理,可提高转向架系统的检修效率,降低故障率和平均检备率,提高转向架系统的可用性,降低转向架系统的维护管理成本。     

动车组轴温报警系统误报故障分析及改进

文章针对某城际动车组正线运行时转向架轴温报警系统误报警问题,分析轴温报警系统工作原理,通过现场拆解和检测确定涌浪电压是导致故障的原因,并从电路设计及工艺布线等方面提出优化方案。该方案通过了试验验证与运用考核,提升了轴温报警系统运行可靠性。     

新型机车、动车组橡胶弹性元件的开发和研制

以新制造的大功率交流传动电力机车、内燃机车、高速动车组为对象，对新型机车、动车组转向架的橡胶弹性元件进行了开发和研制，对典型橡胶弹性元件的结构和性能进行了分析和研究。通过对新型机车、动车组转向架橡胶弹性元件的开发，我们得到许多启发：（1）对橡胶弹性元件进行变频、变载荷分阶段的地面型式试验，对其运用可靠性的评价才更科学，更能符合实际使用的要求；（2）大量采用欧洲、美国、日本等国际标准，既可以提高国内机车车辆转向架橡胶弹性元件的质量，又可以提高国内橡胶弹性元件的研发水平。     

动车组轮对故障模式分析及风险评估

动车组转向架的检修质量直接关乎行车安全,轮对是转向架重点部件,为提高其检修品质,将轮对装配结构的可靠性进行分解研究,根据实车故障数据分析制定轮对故障先验模式,再结合三维仿真分析和实车数据完善轮对故障后验模式,同时推导出轮对故障风险顺序数RPN的计算权重,将实车故障数据按故障模式和RPN进行归纳整理,得出轮对装配结构中车轮故障发生频次高且危害大的结论,针对性地分析了车轮检修的重点部位和操作工序,优化了轮对的维修策略,提高了检修品质。     

城际动车组系列转向架研制

依托既有动车组转向架成熟技术体系,搭建了140~250 km/h城际动车组转向架平台,完成承载部件的强度计算和试验、转向架动力学性能仿真和试验,满足UIC标准要求,可实现快速定制系列转向架的目标。     

京津城际动车组转向架横向失稳报警故障探讨

对京津城际发生转向架横向失稳报警故障的动车组进行车轮踏面廓形测试,并在京津城际全线对列车进行构架横向稳定性测试,调研试验线路情况。结果表明,发生故障的车辆车轮存在凹型磨耗,发生故障的区段的钢轨磨耗严重,导致轮轨关系恶化,增加了发生转向架横向失稳报警的可能性。提出对故障报警车辆进行车轮镟修以及对报警区段钢轨进行打磨的解决措施。     

动车组可靠性验证试验抽样方案的研究

根据动车组故障间隔里程服从指数分布的规律,提议将动车组可靠性等级分为10级并给出每级对应的最大故障率;依据可靠性抽样检验理论,以MATLAB软件为计算工具,得出两种动车组可靠性验证试验抽样方案:一种是选取多列动车组样本的LTFR可靠性等级鉴定试验抽样方案,一种是只取一列动车组样本的可靠性验证试验方案,可为制定动车组可靠性验证试验抽样方案提供有力的支持和借鉴.     

动车组换架修转向架信息管理平台研究

动车组换架修是动车组车体与转向架分修程检修的方式,动车组可直接安装技术状态良好的备用转向架,无需等待原车转向架检修完成,缩短了动车组检修时间,提高了动车组检修效率和检修能力。动车组换架修过程中,为确保转向架不超修、不失修,需要搭建转向架信息管理平台对转向架信息进行专项管理。结合动车组换架修业务,对转向架信息管理范围和信息管理流程进行梳理,在此基础上设计了该平台的功能构成。     

基于长短期记忆网络的动车组轴箱轴承故障诊断预测模型研究

动车组轴箱轴承是动车组转向架的关键部件,其运行品质直接影响动车组的运营安全.以深度学习算法为基础,利用轴承振动信号时间序列的特点和LSTM(长短期记忆网络)擅长处理时间序列的优势,通过构建LSTM模型对轴承的故障状态进行识别,开发了基于深度学习的轴承故障诊断预测软件,实现了轴承故障早期的分类与诊断.模型的仿真和试验表明...