悬挂式单轨列车关键悬挂参数研究

采用大型多体动力学软件Universal Mechanism建立悬挂式单轨列车系统动力学模型,模型中考虑了各减振器、弹簧、止档的非线性特性,以及橡胶轮胎-轨道的非线性作用特性。通过数值积分求解车辆的动态响应,对单轨列车关键悬挂参数进行研究。研究表明:导向轮高度应尽量放低,与轴心高度一致较为合理;导向轮与导向轨应有一定的预压,但不宜过大;横向减振器等效阻尼应取50 k N·s/m以上,以保证车辆横向平稳性的同时,让车辆进出曲线时横向振动能够快速收敛;垂向减振器等效阻尼取30~40 k N·s/m能够保证车辆具有良好的垂向平稳性。     

系列化中国标准地铁列车牵引系统设计

随着中国城市轨道交通的快速发展,地铁车辆制式繁多、备品备件数量大、国产化水平偏低等问题日益凸显,使得行业亟待建立地铁列车的中国标准和关键系统体系,这对地铁列车牵引系统设计提出更高的要求,也带来新的挑战。文章首先明确牵引系统设计的研究目标与简统原则,提出了4种标准地铁车型牵引系统的牵引/电制动特性,可覆盖95%以上地铁行业的需求;通过行业主流产品的比选,提出一种有利于整车设备布局的列车高压电路拓扑,简统了永磁同步牵引系统的主电路,并分析计算确定主电路的关键参数、电机和斩波电阻的功率;通过分析轴承电腐蚀产生的原理,简统了一种可以有效抑制牵引电机轴承电压的列车接地电路结构,并分析确定了其对应接地电阻阻值。仿真验证结果表明,通过系列化、简统化设计的牵引系统能够满足标准地铁列车的应用需求,可实现不同厂家牵引系统产品的兼容安装和主要备品备件的通用化,有效降低运营商的维护成本。     

系列化中国标准地铁列车电气系统

针对目前国内城市轨道交通车辆电气系统标准化程度低、备件繁多、智能化程度不高等问题,基于系列化中国标准地铁列车的顶层设计原则,进行了地铁列车电气系统调研与新技术应用研究,围绕用户需求开展了不同车型电气系统及部件的接口规范化、性能及功能简统化和标准化等设计工作,完成了系列化中国标准地铁列车电气系统平台研制,实现了电气系统的智能化、可配置化和功能性能升级,更安全、更智能、更节能的电气系统平台可为系列化标准地铁的推广应用和智慧城轨的建设奠定基础。     

120km/h地铁转向架悬挂参数优化研究

利用SIMPACK多体系统动力学软件,建立120 km/h地铁车辆动力学计算模型,研究转向架一系定位刚度、二系定位刚度、减振器阻尼的变化对整车动力学性能的影响,确定参数变化的合理区间,为转向架悬挂参数的选取提供理论依据。     

地铁车辆悬挂参数优化与动力学性能评价方法

地铁车辆虽然分为A型和B型两大类,但各城市地铁车辆的技术与结构型式仍存在较大差异。目前对地铁车辆的动力学性能评价尚没有统一的方法,因此对各种形式的地铁车辆方案的对比也就没有一个统一的基础和前提。探讨利用线性化技术对地铁车辆悬挂参数进行快速优化的方法,并在大量干线机车车辆试验与仿真基础上,建议以一种线路不平顺条件作为这种方法的评价基础。此可用于不同方案地铁车辆的动力学评价。     

B型地铁转向架构架结构优化及对比分析

针对某项目转向架构架使用寿命无法满足运营要求的情况,通过对线路动应力测试数据的时域图和频域图对比分析,提出优化结构方案,并运用理论计算、有限元分析以及实际运行线路的测试,对优化结构方案进行验证。优化结构关键部位测点应力大幅降低,所有测点等效应力均小于标准限度70 MPa,满足了车辆正常使用寿命的要求。     

系列化中国标准地铁列车80A转向架研制

系列化中国标准地铁列车80A转向架是以中国标准为主导,采用标准化、模块化、系列化的设计理念,继承既有地铁列车运用经验并结合国内地铁用户需求自主开发的、具有技术引领性的全新产品。文章重点介绍了80A转向架的设计参数及结构特点,关键结构件强度的计算、试验验证以及车辆动力学性能分析。     

系列化中国标准地铁列车车门系统密封性研究

车辆密封性能是影响乘客舒适性体验的关键因素,而车门系统密封性能的优劣直接决定了车辆的密封性能,因此提升车门密封性意义重大。通过分析影响车辆密封性能的阻塞比、车辆运行速度等因素,结合舒适性评价标准,针对塞拉门系统密封性能的提升进行了研究。文章提出了增加约束限位和改进胶条断面等方式实现车门系统密封性能优化,并通过台架充压试验进行对比验证。结果表明,在门扇下部增加约束和气动压紧锁的方式能显著提升车门系统的密封性能;采用反向唇边的非对称式护指胶条对提升车门系统密封性也具有一定效果。研究成果可为系列化中国标准地铁列车车门系统的密封结构设计提供指导建议。     

悬挂式单轨车辆导向力矩优化研究

从车辆设计及系统动力学参数优化的角度出发探索优化悬挂式单轨车辆导向性能的方法。首先对悬挂式单轨车辆结构进行分析,在此基础之上建立悬挂式单轨车辆拓扑构型关系和基于多体动力学的动力学仿真模型;然后对悬挂式单轨车辆系统动力学参数进行灵敏度分析,筛选出对悬挂式单轨车辆导向力矩影响显著的参数;最后以影响显著的系统动力学参数作为优化设计变量,以车辆曲线通过性能和平稳性作为优化约束条件,采用NSGA-Ⅱ遗传算法作为优化算法,运用多体动力学软件(ADAMS)与多目标优化软件(modeFRONTIER)联合对悬挂式单轨车辆导向力矩进行优化分析,并对优化结果的有效性和可行性进行验证。优化结果表明:在满足给定约束条件下,当空气弹簧垂向刚度、空气弹簧横向刚度、走行轮垂向刚度、走行轮侧偏刚度、导向轮径向刚度达到最优解时,悬挂式单轨车辆的导向力矩降低了26.57%～38.57%,悬挂式单轨车辆的导向性能得到了有效提高。     

地铁车辆悬挂系统参数选取对车辆垂向动力学的影响

通过对广州地铁二号线车辆转向架进行动力学建模分析，说明地铁车辆悬挂系统参数的选取对车辆垂向动力学的影响，提出更优的一系弹簧的刚度值及牵引杆的刚度参数，从而使列车在垂向方向的平稳性得以改善。     

标准地铁列车供风系统仿真研究

地铁列车供风系统主要包括风源系统、风缸、用风设备及管路组件,对于确保用风设备正常工作,保障车辆运行安全性、平稳性及舒适性发挥着至关重要的作用。传统的供风系统设计选型多按照典型工况及依据经验进行估算。文章运用AMESim分析软件,根据供风系统中各元件的工作原理,建立了空气弹簧悬挂系统(包含空气弹簧、高度阀及差压阀)、制动系统等气动仿真模型,并可根据标准地铁列车供风气路原理图搭建各种编组型式的列车供风系统性能仿真分析平台。该平台不仅可以对列车初充风工况进行分析计算,还可以结合实际运行线路,根据停站时车辆载客量变化情况及通过曲线线路时空气弹簧偏载情况,研究分析供风系统的工作状态,如风源系统中空气压缩机的启停次数及平均工作率、风缸及空气弹簧的压力变化情况,同时还可以监测出各用风设备的耗风量,从而评估列车供风系统的综合性能。平台对于提高供风系统性能和设计分析能力、降低其能耗具有重要的工程意义。     

地铁车辆悬挂参数与轨道扣件参数优化匹配研究

为研究地铁车辆悬挂参数与减振轨道扣件参数的匹配对车辆动力学性能的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了地铁车辆-轨道耦合动力学模型,研究了地铁车辆不同一系悬挂刚度与扣件刚度匹配对车辆动力学性能的影响.结果表明:在不同的扣件刚度下,一系纵向定位刚度与扣件刚度、一系横向定位刚度与扣件刚度的最佳参数匹配有所不同;一系纵向...     

时速80 km地铁B型车耳压舒适度测试分析

文章通过对时速80 km地铁B型车进行空气动力学现场试验,得到该速度等级下车内空气压力的变化情况,并分别采用TB/T 3503.3—2018和CJJ/T 298—2019两种标准对耳压舒适度进行评价。结果表明,时速80 km地铁B型车在避开风井位置的隧道中运行时,司机室和客室的压力变化幅值均满足两种标准的相关要求;但该列车在通过中间风井位置时,司机室和客室的压力变化幅值不能完全满足CJJ/T298—2019标准的相关要求,因此需对风井结构进行优化。     

HXN5型内燃机车转向架悬挂系统动力学性能研究

对HXN5型内燃机车进行了动力学性能评价,分析了悬挂系统系统参数的适应性以及对机车动力学性能的影响,提出悬挂系统参数优化建议。     

80 km/h B型地铁列车隧道内运行空气动力学试验研究

为探明80 km/h B型地铁列车在隧道内运行时空气动力学效应,采用实车试验方法,在南宁某隧道直径为5.4 m的全地下线路开展空气动力学测试,分析列车在隧道内运行时,车内外气压波动情况以及车内耳压舒适度情况。研究结果表明：列车以80 km/h速度通过隧道内中间风井位置时,车内外压力波动剧烈,车外与车内测点峰峰值分别为1 452 Pa与923.4 Pa;列车在车内外压力波动剧烈时,车外各测点压力差异大,车内各测点压力差异小,车外各测点峰峰值的均方差值为车内各测点峰峰值的均方差值的9.6倍;列车在非风井区间运行时耳压舒适度良好,而在风井区间运行时有造成乘客耳压不舒适的风险。研究结果可为80 km/h速度等级地铁列车耳压舒适度的评估和改善提供参考。     

地铁列车救援演练制动操作方式优化研究

地铁列车救援演练过程中,因司机的不恰当操作导致险情及事故时有发生.针对此问题,文章基于Simulink模块建立地铁列车纵向动力学模型,确定最不利工况,对列车救援工况下车钩力进行仿真分析,通过研究不同阶段紧急制动时全列车的车钩力分布规律,提出救援演练制动操作方式优化建议,为地铁列车司机救援演练制动操作方式的合理性提供依据...     

120 km/h B型地铁车辆动力学性能研究

利用SIMPACK多体系统动力学软件,建市了120 km/h B型地铁车辆的动力学计算模型,并对其动力学性能进行分析研究.计算结果表明,该B型地铁车辆的蛇行运动临界速度能够满足120 km/h的运行要求,在美国V级线路上运行时的平稳性达到优级标准,且曲线通过安全性能良好.     

标准地铁车辆用新型制动摩擦副设计与试验研究

结合标准地铁摩擦副安装接口要求和车辆制动参数,通过方案设计、计算校核和试验验证等方式开展新型轻量化制动摩擦副的设计与试验研究,论证新型轻量化制动摩擦副在标准地铁车辆上的适用性和制动匹配性。新型轻量化制动摩擦副中的闸片采用合成材料,制动盘采用铝基复合材料,并利用搅拌摩擦成型技术制备。通过仿真分析对制动盘热容量进行计算校核,同时基于VDI 2230标准对制动盘紧固件安全系数进行计算校核,结果显示铝基复合材料制动盘热容量与紧固件连接安全系数均满足相关标准要求。通过对新型制动摩擦副开展相关试验,铝基复合材料制动盘和合成闸片的物理和力学性能均能满足标准地铁规定要求;铝基复合材料制动盘与紧固件连接安全可靠,满足振动冲击试验标准要求。已完成的制动摩擦副全尺寸制动动力台架试验结果显示,摩擦副的平均摩擦因数稳定、闸片磨耗量小、制动盘温升小、制动噪声低,摩擦副具有良好的匹配性。根据校核分析和试验结果,新型制动摩擦副满足标准地铁车辆制动需求,可进行推广使用。     

As型地铁列车电气牵引系统方案研究与设计

以As型地铁列车为例,从列车基本技术参数出发,介绍了列车牵引特性曲线的设计过程,并基于列车实际运行路况进行了线路仿真。根据线路仿真数据与列车基本参数进行了牵引系统主要元器件关键参数的选择,供后续牵引系统设计研制参考。     

中国标准地铁列车制动系统用TRDP通信模块方案研究

介绍了TRDP在OSI模型和TCP/IP模型中各层的对应关系以及对TCP/IP模型各层产生的影响,分析并说明了TRDP和SDTv2协议的帧格式以及时效保障机制等,提出了一种通过不用操作系统的微处理器基于TRDP的SDTv2协议的以太网通信方法,得到了一种可用于中国标准地铁列车制动系统的TRDP通信模块方案。经过地面联调测试和正线试验验证,结果表明,该方案能够满足中国标准地铁列车制动系统对安全数据实时以太网通信的要求。