基于振动分析的新干线转向架的状态监视

介绍了2种方法用于检测转向架某些部件故障.这2种方法是建立在振动加速度统计分析的基础上的.方法之一是当1台转向架的部件发生故障时,比较同一辆车前后转向架的振动状态.方法之二是通过检测振动加速度峰值的振幅和持续时间来检测故障迹象.通过模拟转向架部件某些故障的试验并进行分析,可以确认这2种方法用于新干线转向架的状态监视是可靠的.     

高速动车组悬挂部件失效动力学性能研究

利用SIMPACK软件建立了适用于高速转向架悬挂系统故障检测的国内某型高速动车组车辆动力学仿真模型,并根据所建立的动力学模型分别研究了在不同速度条件下一系垂向减振器、二系空气弹簧、二系抗蛇行减振器失效时整车不同部位表现出的动力学性能。通过对车体不同部位及前后转向架动态响应信号的时域、频域特性进行分析,获得了转向架悬挂部件故障与整车系统响应的关联关系,提出了分别针对一系垂向减振器、二系空气弹簧、抗蛇行减振器失效敏感的故障特征因子,从而对悬挂部件故障进行检测与定位。     

地铁车辆转向架轴承故障诊断方法研究

地铁车辆转向架轴承状态对车辆的安全运行至关重要。现有地铁车辆转向架轴承的监测与诊断存在智能化程度低、准确性差等不足。针对此不足,对地铁车辆转向架轴承故障模型进行推导,提出一种地铁车辆转向架轴承故障智能诊断方法。该方法根据转向架轴承径向振动加速度信号,采用小波包-包络分析和故障识别搜索算法,诊断轴承故障及故障类型。为了验证所提出方法的有效性,设计并搭建了轴承故障诊断试验台,基于此试验台对广州地铁车辆转向架故障轴承进行了测试。试验结果表明:所提出的转向架轴承故障诊断方法能够准确识别轴承故障,为地铁车辆转向架轴承故障诊断的自动化、智能化提供了新思路。     

客车转向架部件折损与车轮缺陷关系的探讨

通过对客车转向架重要部件折损情况的统计分析,提出了加强轮对故障管理的措施和改进转向架结构的建议。     

基于运行数据的转向架故障模式危害度分析

基于可靠性分析理论,对某型转向架进行故障模式、影响和危害性分析(FMECA),得到了该型转向架的主要故障模式及转向架故障模式危害度矩阵。针对该型转向架的主要故障模式,提出了相应的改进措施。     

提高货车转向架铸钢件运用可靠性的途径

分析了俄罗斯货车转向架运用中发生故障的原因，指出通过改进转向架部件的炼钢工艺和铸造工艺，可提高其运用可靠性。     

高速动车组横向悬挂系统失效故障的诊断方法

针对现有基于Kalman滤波技术的故障诊断方法不能有效诊断高速动车组横向悬挂系统失效故障的问题,通过建立高速动车组横向悬挂系统动力学仿真分析模型对高速动车组横向悬挂系统失效故障的特征进行分析发现,高速动车组横向悬挂系统中抗蛇行减振器失效故障对0~10Hz频段内的转向架横向振动加速度信号敏感,二系横向减振器失效故障对0~2Hz频段内的车体横向振动加速度信号敏感;基于此,提出改进的基于Kalman滤波技术的失效故障诊断方法,用于高速动车组横向悬挂系统失效故障的诊断。用该改进方法对转向架横向振动加速度信号进行0~10Hz滤波、对车体横向加速度信号进行0~2Hz滤波,然后计算二者信号的综合新息加权平方和(WSSR),若该WSSR有突变,则表明高速动车组横向悬挂系统发生失效故障。仿真分析结果表明:在车速为300km·h-1速度级下,采用改进方法可以有效地诊断高速动车组横向悬挂系统抗蛇行减振器和二系横向减振器的失效故障。     

地铁转向架用转臂节点疲劳性能的改进

介绍了地铁转向架用转臂节点初始设计的结构特点及失效原因,并针对地铁转向架用转臂节点在运行过程中出现的橡胶裂纹情况,基于ABAQUS软件的仿真分析结果对其进行了结构改进。     

轨道交通车辆转向架模块化配置设计方法

转向架如何实现多样化和个性化需求下的快速定制设计是轨道车辆研发过程中的难点。针对目前转向架快速定制设计尚缺乏系统化的方法和工具问题,提出了一套基于模块化配置的转向架快速定制设计方法,并开发了对应的设计原型系统。在基于通用物料清单(GBOM)的转向架产品族信息模型的基础上,结合多层级三维骨架模型和模块配置设计过程模型,构建了扩展的转向架配置模型。以扩展的配置模型为基础,基于实例推理技术与参数化设计技术,提出了一套系统化的转向架配置设计流程,实现了个性化需求驱动下转向架的快速定制设计。此外,开发了轨道车辆转向架模块化配置设计的原型系统,并进行了企业试用,试用结果验证了所提方法的可行性与有效性。     

架控制动系统可靠性模型研究

以基于转向架控制的制动系统为研究对象,对架控制动系统的结构与故障判据进行分析,建立架控制动系统的可靠性模型,并对制动系统可靠性进行研究分析,为制动系统构建和可靠性分析提供参考。     

基于最优控制的半主动悬挂机车平稳性能研究

现有的半主动悬挂控制策略本身存在一定的弊端,即在有效改善车体平稳性的同时,转向架和轮对的动力学性能变差,为此采用最优控制的方法,综合考虑其性能指标,对车辆悬挂系统的半主动控制策略进行了改进研究,同时利用动力学仿真软件Simpack建立一个2C0机车控制模型,并对改进后的控制策略进行了动力学性能仿真分析.仿真结果表明,基于最优控制改进的半主动悬挂控制策略,在提高车辆平稳性的同时,转向架构架和轮对的动力学性能基本上保持不变,从而使整车性能多指标综合达到最优.     

城市轨道交通车辆转向架维修周期优化模型

在对轨道交通车辆转向架故障数据统计分析的基础上,在保证运营最低可靠性的条件下,以设备维修经济性为优化目标,建立轨道交通车辆转向架维修周期优化模型。结合地铁公司具体故障数据并根据该优化模型,对地铁公司现有维修模式进行了优化改进。     

跨座式单轨车辆转向架构架结构优化设计

转向架作为跨座式单轨车辆的关键部件之一,其结构性能好坏直接影响车辆的运行安全.基于HyperWorks/Optistruct平台并结合拓扑优化技术,对跨座式单轨车辆转向架进行结构改进和拓扑优化设计.优化结果显示,在满足其工作性能的条件下减少构架用材并提高结构刚度,为构架后续的详细设计提供参考.     

牵引供电系统故障定位技术

在既有牵引供电系统事故恢复的基础上,提出了一种以开关作为节点,开关间线路作为支路的节点-支路关联矩阵描述牵引供电系统接触网拓扑结构,并给出了基于这种关联矩阵的故障区域判断与隔离的方法,能够实现对接触网故障进行准确定位、迅速隔离故障区段,减少了牵引供电系统的故障停电范围,提高了供电的可靠性。     

模糊FMECA在高速列车转向架轮对故障分析中的应用

为确定高速列车转向架轮对系统中的关键零部件及其故障模式,引入模糊综合评判和层次分析法对传统故障模式影响与危害度分析方法进行改进,形成模糊故障模式影响与危害分析方法,降低评价过程的主观影响,优化评估结果。通过定量分析轮对零部件故障模式的危害度,并对其进行排序比较,得到各零部件以及故障模式的相对重要度,为后续转向架轮对系统的可靠性分配和维修中的故障检测和诊断提供参考。     

故障及经济相关下动车组系统动态成组维护策略

为探究不同运量需求影响下动车组复杂系统成组维护策略,基于故障链理论分析部件间故障传递过程,建立故障相关影响下部件可靠度衰退模型。引入运量需求因子描述动态运量需求,建立考虑运量需求的部件维护调整成本模型,基于动态成组方法对部件维护活动进行合并,构建考虑运量需求的动车组复杂系统动态成组模型。算例结果表明:考虑故障相关性对可靠度评估更为科学,同时动态成组方法可以较好的适应运量需求,能够进一步提升动车组系统维修经济性。     

基于轨道车辆频域模型的二系垂向悬挂元件状态监测

基于轨道车辆动力学的频域模型对悬挂元件的状态监测问题展开讨论。以二系垂向悬挂元件故障为例,应用聚类经验模型分解方法（EEMD）分析悬挂元件故障对车体加速度的影响,并基于转向架与车体之间的动力学联系,设计了状态监测算法。研究结果表明：悬挂元件的故障发生在前转向架或后转向架对车辆动力学特性造成的影响不同,有必要对前、后转向架的悬挂元件分别建立状态监测变量;数值仿真试验说明,本文设计的悬挂元件状态监测算法能有效识别分属前、后转向架悬挂元件的工作状态,满足实时状态监测的要求。     

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。     

一种具有故障处理能力的电容箝位子模块拓扑分析

通过介绍T型子模块、电容箝位子模块和二极管箝位子模块拓扑,提出一种基于T型子模块的改进电容箝位子模块拓扑。分析系统在故障时子模块各器件的电参数变化,从理论上确定其器件耐压特性和故障阻断能力。在MATLAB/Simulink平台上建立基于MMC的整流电路进行仿真,并与二极管箝位子模块和T型子模块进行了比较。研究结果表明:该子模块具有较强的故障处理能力。     

面向检修过程的一种铁路客车转向架虚拟检修系统开发

针对铁路客车转向架系统检修教学传统方法投资大、效果差、效率低的问题,课题组借助虚拟仿真技术,开发了一种面向实际工作过程的铁路客车转向架虚拟检修系统。该系统利用CATIA等三维软件,采用参数化的建模方法,创建转向架的零件和总装模型,建立包括工位、工具在内的虚拟工作场景,并依据实际检修流程,建立随机故障库,模拟生成常见检修故障,记录学员的操作行为,对学员处置故障的操作给与科学评价。本系统将应用于铁路系统院校、公司进行学员培训,具有良好的社会经济效益。