独立车轮转向架的导向原理(2)

3 磨损与导向 铁道车辆所需的导向力是由轮轨接触产生的.轮轨相互接触在接触面产生本质上完全不同的两类力,即重力复原力和蠕滑力.这些力是导向所需的力,但也是产生如轮轨磨损这一类不良副作用的根源.因此,我们必须深入研究轮轨相互接触的作用,以采取适当措施,发挥积极的作用,排除或尽量减小不良的副作用.     

独立旋转车轮转向架及其导向技术纵览

论述独立旋转车轮技术的发展状况,介绍独立旋转车轮转向架在轻轨车辆和变轨距车辆上的应用,说明这已成为高速机车车辆走行技术的一个重要研究方向.从导向机理角度,分析国内外典型的独立旋转车轮转向架设计方案,并阐述独立旋转车轮转向架的发展前景.     

考虑牵引作用的独立旋转车轮导向转向架的运行性能

提出了一种新型独立旋转车轮导向转向架,数值分析和缩尺模型试验均表明,该转向架在牵引力矩作用下,仍具备自导向能力,能够平稳运行。     

独立车轮动力转向架纵向耦合蠕滑导向机理

对某型100%低地板轻轨车采用独立车轮动力转向架的导向机理进行分析。认为独立车轮动力转向架一侧的前、后2个车轮与轨道的接触处会因转向架前、后"轮对"发生横移和摇头而出现纵向蠕滑,产生纵向蠕滑力;在纵向蠕滑力矩的作用下,转向架前、后"轮对"将反向摇头和横移,从而使独立车轮转向架实现导向功能。通过定性分析、公式推导和动态仿真,论证了纵向耦合蠕滑导向理论的正确性,公式计算和动态仿真的结果均与定性分析的结论一致。纵向耦合能够使独立车轮动力转向架获得导向能力;实现纵向耦合的方式可以是机械的,也可以是电气的;纵向耦合独立车轮转向架的导向能力不如传统轮对转向架。     

独立车轮转向架在城市轨道车辆中的应用

独立车轮转向架磨耗小、噪声低、重量轻，而且容易实现整车的低地板结构，最近几年已在国外城市轨道车轮上逐步采用。本文从导向机理出发，在简单归纳国外主要独立车轮转向架类型的基础上，重点讨论了用于城市轨道交通的独立车轮转向架的结构特点及发展前景。     

公用轴独立旋转车轮转向架偏移研究

通过建立公用轴独立旋转车轮转向架车辆在直线上的横向动力学模型，模拟实际线路，利用新型快速数值积分法进行动态仿真，得出其4条轮对、2个构架和车体的偏移情况。     

新型独立车轮动车组导向机理的研究

由于简单的独立车轮结构不具备复位和导向功能，绝大多数独立车轮转向架模型没有投入实际工程使用，究其原因是对独立车轮导向机理认识不够，缺乏解决复位功能的有效办法，Talgo列车是成功应用独立车轮的唯一范例，本文以Talgo列车为原型，进行独立车轮转向架的导向机理研究，分析解决独立车轮复位和导向能力的措施，以独立车轮转向架的实际设计和应用提供理论基础，首先分析铁道车辆传统刚性连接轮对蛇行运动的产生机理，进而研究独立车轮轮对的复位和导向原理，参照Talgo列车的独立轮对导向结构，建立了新型独立轮对动车组的多体动力学数值计算模型，应用作者者研制的车辆多体系动力学程序，进而横向稳定性和稳定曲线通过性能的计算分析，结果表明该模型具有很好的稳定性和曲线通过能力，研究表明，为了使独立车轮具有复位和导向能力，关键措施有两点：一是采用合理的导向机构和相关参数以实现独立轮对的异向功能，二是采用大锥度轮对踏面以保证轮对的横移复位。     

独立车轮耦合转向架耦合机构的一种实现

介绍了独立车轮耦合转向架及其耦合刚度的选择,提出了耦合机构的一种实现方案,并给出了耦合机构的刚度公式。     

独立旋转车轮转向架曲线通过性能研究

独立旋转车轮能够消除轮轨间的纵向蠕滑，理论上不存在蛇行运动，故在直线上可以获得较高的临界,基曲线上可使因纵向蠕滑而产生的轮轨噪音消失。与传统轮对相比，独立旋转车轮缺乏由纵向蠕滑力而产生的导向力矩，故在曲线上无自导向功能，基本上只能靠轮缘导向。曲线通过性能是车辆动力学研究领域中的重要课题之一。车辆由直线进入曲线，特别是通过缓和曲线时，由于受到线路的各种激扰，轮轨间将产生复杂的作用力，对车辆的曲线通过性能产生极大的影响。本文建立独立旋转车轮转向架车辆的动力学计算模型，模拟实际线路，利用数值模拟方法对车辆通过曲线的全过程进行动态仿真计算，得出独立旋转车轮转向架和传统轮对转向架曲线通过的动力学响应值。通过对两种转向架曲线通过时的轮轨横向力，脱轨稳定性及轮轨磨耗等动力学性能进行分析比较，提出了独立旋转车轮转向架曲线通过时所存在的问题。     

后轮对采用独立回转车轮的自导向转向架的曲线通过性能

介绍了铁路机车车辆后轮对采用独立回转车轮不对称悬挂的自导向转向架的曲线导向能力。采用一个简单的线必转向架模型进行理论分析，得到在不同踏面锥度和定位刚度下与用规刚性轮对的转向架比较导向性能的改善情况。     

独立车轮直线电机转向架结构形式分析

针对直线电机转向架电机悬挂带来的问题,将独立车轮应用到直线电机转向架中,使独立车轮和直线电机功能实现互补,提出一种全新概念的独立车轮直线电机转向架.其特点是利用独立车轮轴桥悬挂直线电机的横向复原力作为独立车轮转向架的恢复力.独立车轮直线电机转向架适合在小曲线、大坡度的线路上运行.     

带DDM独立车轮转向架的结构及其高速运行性能

介绍了日本开发的DDM独立车轮可变轨距转向架的结构及其高速性能试验结果。     

独立轮转向架的研制

介绍了独立轮转向架的方案选择、结构特点和试验情况。     

无公用轴独立旋转车轮转向架直线横向动力学研究

无公用轴独立旋转车轮转向架的车辆不仅左右车轮的旋转自由度独立,而且两轮的横移和摇头也解耦。文章通过建立无公用轴独立旋转车轮转向架车辆在直线上的横向动力学客车模型,模拟实际线路,利用新型数值快速积分法进行动态仿真,得出无公用轴独立旋转车轮转向架车辆的动态响应值,并与具有相同悬挂参数的传统客车进行比较。     

新型独立车轮低地板转向架曲线通过性能研究

提出了一种新型的独立车轮低地板转向架方案——独立车轮耦合转向架。通过对这种新型低地板转向架曲线通过性能的理论分析和仿真计算验证，证明该独立车轮耦合转向架具有良好的曲线通过性能，适合在小半径曲线较多的城市轻轨上运行。     

采用后轮独立车轮转向架的地铁拖车动力学分析

将后轮独立车轮转向架运用到地铁拖车中,利用SIMPACK动力学分析软件对其进行分析,证明其稳定性和小曲线通过能力均优于传统地铁拖车。讨论轴距对新型地铁车辆的影响,使其在保证稳定性的前提下进一步提高曲线通过性能。     

独立旋转车轮导向机理研究

讨论了对导向产生影响的轮轨作用力;比较分析了传统轮对和独立旋转车轮的导向机理.结果表明传统轮对虽存在蛇行运动,但具有较好的导向性能;独立旋转车轮不存在蛇行运动,但其直线上自动对中性能和曲线上的导向性能不如传统轮对.     

独立旋转车轮转向架的应用发展及现状

介绍了独立旋转车轮发展的一个多世纪中,世界各国研制开发的高速列车独立旋转车轮转向架、变轨距独立旋转车轮转向架及低地板轻轨车转向架。着重以牵引电机的布置方式,分析了各类100%低地板轻轨车的独立旋转车轮动力转向架结构。并介绍了独立旋转车轮在我国的发展状况,分析了其应用前景。