双层动车组转向架扭杆弹性元件试验设计与研究

对弹性元件进行复合加载疲劳试验是验证耐久性能的重要手段。简要分析了一种双层动车组转向架的结构,设计了转向架二系悬挂扭杆弹性元件零件试验与系统试验两种复合加载试验方案并进行了比对试验,研究表明:在两种条件下弹性元件均具有较好的疲劳特性,两种试验方案均具有复合加载试验功能,研究成果对轨道车辆弹性元件的研发和试验起指导作用。     

大功率交流传动机车橡胶弹性元件

以引进大功率交流传动电力机车、内燃机车为对象,对引进机车转向架的橡胶弹性元件进行了开发,对典型橡胶弹性元件的结构和性能进行了分析和研究,认为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;大量采用欧洲标准等国际标准,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.     

轨道交通橡胶弹性元件蠕变试验设计与研究

针对轨道交通橡胶弹性元件蠕变试验问题,分析橡胶弹性元件国内外蠕变试验标准,设计一种小载荷、高精度蠕变新型试验方案,与现有伺服电机式、电液伺服式和杠杆砝码式试验方案比对,研究不同结构弹性元件对蠕变的影响、长时间(1 000 h)静压对高阻尼橡胶块蠕变的影响,结果表明:新型方案结构简单、成本低、操作方便、且满足试验要求,现有方案测试的纯橡胶结构弹性元件蠕变最大,平面夹层结构弹性元件蠕变性能优于压剪型结构,高阻尼橡胶块蠕变最小。     

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。     

轨道车辆橡胶弹性元件胶料低温性能表征的研究与探讨

脆性温度是常用于表征橡胶胶料低温性能的参数，多个铁路行业标准中都采用了该参数。然而，轨道车辆橡胶弹性元件低温失效案例、试验研究结果都表明，该参数没有体现轨道车辆橡胶弹性元件胶料的结晶性，不能有效反映轨道车辆橡胶弹性元件胶料的低温性能好坏。根据参数测试原理和试验研究结果，低温压缩永久变形既能体现胶料的玻璃化转变温度高低又能体现胶料的结晶性大小，此参数既可以反映胶料的低温性能好坏，又能有效反映轨道车辆橡胶弹性元件低温性能的优劣。因此，本研究认为选择低温压缩永久变形表征轨道车辆橡胶弹性元件胶料的低温性能更恰当。     

某型直线电机转向架用一系橡胶牵引节点优化设计

从某型直线电机转向架用进口橡胶弹性元件故障着手,对其进行了国产化研制,并研究和探讨了一系橡胶牵引节点不同结构的优缺点,分析和比较了天然橡胶与氯丁橡胶在高温70℃下疲劳特性,采用有限元分析软件对工作载荷下橡胶的应力应变进行模拟计算,设计了一种贴近式结构的牵引节点。该结构通过有限元分析,相比层叠结构橡胶应变降低了15%以上。同时进行了2种结构常温和高温下的疲劳试验验证,验证结果表明优化后产品的疲劳性能提高了3倍以上。     

空气弹簧与橡胶堆串联系统的垂向减振性能

从力学模型推导出空气弹簧与橡胶堆串联系统的垂向传递率，找出了橡胶堆自身阻尼特性对其整个系统的阻尼特性影响规律，从中得知传递率只与空气弹簧的容积比ｎ，频率比ζ及空气弹簧的阻尼比有关，与空气弹簧阻尼和橡胶堆阻尼之比Ｃ无关。对进一步分析、研究、开发新型结构空气弹簧，特别是对垂向减振参数的选取和理论分析、设计计算有着现实意义。对开发设计诸如高速客车转向架、地铁、轻轨车辆等的无摇枕转向架提供了设计依据。     

动车组空气弹簧低温性能试验设计与研究

对动车组空气弹簧进行低温性能试验是改善高寒动车组转向架动力学性能的重要方面。简要分析了空气弹簧的低温工况,设计了空气弹簧全低温二维加载试验方案,并与常温和半低温试验方案进行分析比对,重点通过全低温二维加载试验方案来研究空气弹簧的低温气密性、垂向刚度及横向刚度。研究表明:试验设计与实际工况一致,全低温二维加载试验方案更能准确反映出空气弹簧的低温性能,随着温度降低空气弹簧垂向、横向刚度变大,低温气密性满足要求。     

轨道车辆用橡胶弹性元件靠性试验台

为解决我国轨道车辆用橡胶弹性元件组合加载试验关键技术难题,提出了一种“搭积木”设计理念,设计了一台12通道组合加载试验台,重点介绍了试验台的设计原理与结构组成,并对典型产品进行了组合加载试验.实践证明该试验台各项设计参数完全满足试验要求,为我国轨道车辆用橡胶弹性元件的安全和可靠性研究提供了科研平台.     

轨道车辆某型橡胶弹簧硫化工艺提升研究

文章分析了橡胶弹簧现有硫化工艺方案的设计过程与不足,重点基于SigmaSoft软件对工艺方案进行了仿真分析与优化,有效缩短了产品硫化时间,实现降本增效,为轨道车辆橡胶弹性元件的工艺设计提供了一种新的参考思路。     

低地板车转向架牵引组件试验设计与研究

牵引组件的力学性能是影响车辆转向架牵引系统的重要因素。文章分析了一种低地板车转向架及牵引组件的结构,设计了牵引组件抗侧滚、纵向、扭转性能试验方案,重点介绍了组件抗侧滚试验方案,并与单件试验方案进行分析比对,研究了动车和拖车2种不同安装工况对抗侧滚刚度的影响,对牵引组件类产品的研发和试验起到了指导作用。     

MTMDs对浮置板轨道结构隔振性能的影响分析

本文建立车辆-浮置板轨道-MTMDs(调谐质量阻尼器)垂向耦合振动频域模型,其中车辆被视为2个转向架双层悬挂的多刚体系统、钢轨被视为离散点支承的无限长Timoshenko梁、浮置板被视为Kirchhoff薄板结构、MTMDs简化为质量-弹簧模型、扣件和板下钢弹簧被视为线性弹簧阻尼单元,通过Matlab软件编制程序计算分析在轨道不平顺作用下MTMDs及MTMDs与基体的质量比对浮置板隔振性能的影响。研究结果表明:在轨道不平顺激励下,针对浮置板轨道固有频率设计的MTMDs能够较有效抑制浮置板结构在固有频率附近的振动放大,同时也能减小扣件系统的力传递率和浮置板垂向振动加速度;MTMDs质量的变化在浮置板固有频率附近产生较大影响,在其他频段几乎不产生影响。在浮置板轨道固有频率附近,随着MTMDs质量的增加,浮置板轨道力传递率峰值、扣件的力传递率峰值以及浮置板垂向加速度功率谱峰值越小,其振动控制率越大。MTMDs总质量与浮置板质量比为0.1时,其在浮置板固有频率附近对浮置板力传递的控制率达到30%以上,已较好抑制浮置板在固有频率附近对振动的放大。     

轨道车辆橡胶弹性元件燃烧性能与设计结构的关系

EN 45545-2:2000标准中列出了轨道车辆橡胶弹性元件的燃烧性能参数并要求测试试样的结构需与产品的结构保持相关性。文章通过试验研究表明，对于纯橡胶的弹性元件，燃烧性能随着橡胶厚度的不同而不同，橡胶厚度为6 mm左右时燃烧性能最差，随着橡胶厚度的增加而改善，当橡胶厚度超过15 mm后，改善效果不再明显；对于橡胶与钢板复合的弹性元件，橡胶厚度在15 mm以内时，钢板明显影响橡胶的燃烧性能，可使其燃烧性能参数MARHE、D_S,max大幅降低；对于橡胶与钢板叠层复合的弹性元件，对橡胶起到分隔作用的钢板能够明显改变橡胶的燃烧性能，钢板间距越小，改变程度越大，燃烧性能参数MARHE、D_S,max越小。因此，橡胶弹性元件的燃烧性能参数值与试样的形状和尺寸相关，即与产品设计结构相关，不应认为是橡胶材料的固有基础性能。     

齿式橡胶联轴器动力力学建模与分析

以一款齿式橡胶联轴器为研究对象,首先采用有限元软件对齿式橡胶联轴器的弹性元件进行动力分析,得到橡胶元件的恢复力-位移数据,其次运用拟合分解法建立了弹性联轴器恢复力的数学模型,其刚度系数和阻尼系数是关于位移振幅和频率的函数。最后分析了联轴器的幅频特性和扭矩传递系数,结果表明,弹性橡胶联轴器在有效传递扭矩的同时,表现出软弹簧的非线性特性。     

一种橡胶液体复合转臂节点低温性能试验研究

以新提出的采用橡胶液体复合方式设计的转向架转臂节点为研究对象,结合其变刚度工作原理,论述了橡胶材料和液体介质温变特性对其静动态性能的影响。试验结果表明:当橡胶液体复合转臂节点未注液体时,其低温静动态性能与传统橡胶转臂节点类似;低温状态下橡胶液体复合转臂节点的动态刚度会出现明显降低,但随着环境温度的回升或者车辆的持续运行,刚度会逐渐恢复到常温下的水平。所得研究结论对指导橡胶液体复合减振技术在轨道车辆上的工程化应用具有重要意义。     

低温下铁路钢轨钢材断裂韧度KIC的试验研究

青藏铁路因常常经历-40 ℃以下的低温气候,对于钢轨钢材低温韧性的要求更为严格,因此低温下钢轨钢材安全性能的研究尤为重要.作者对青藏铁路常用的2种钢轨钢材U71Mn和U75V制作的标准三点弯曲试样进行一系列试验研究,对其在20 ℃、0 ℃、-20 ℃、-40 ℃以及-60 ℃环境温度下的断裂韧度KIC进行量测和计算,得到2种钢材断裂韧度随温度变化的基本规律.并结合试验分析结果,对这2种钢轨钢材断裂韧度KIC受温度以及化学成分的影响进行系统分析和讨论.研究结果可供相关专业设计人员参考.     

运用频响函数分析机车车辆二系悬挂的减振性能

提出了频率响应函数估计的试验研究方法,并以构架振动为输入、车体响应为输出来研究车辆的二系悬挂减振性能。分析表明,SW—160型转向架的二系悬挂在0.5Hz和1.7Hz附近有较高的横向传递率,而209HS型转向架在1.8Hz附近的垂向传递率比SW—160型转向架高。运用SPAMP方法找到了SW—160型转向架横向传递率较高的原因,据此调整了二系悬挂,重新进行了在线测试和试验分析。构架至车体响应的频响函数估计表明,调整二系悬挂后,SW—160型转向架在0.5Hz和1.7Hz处的横向传递得到了有效的控制,横向减振性能显著提高。     

运用频响函数分析车辆二系悬挂的减振性能

提出了以构架振动为输入、车体响应为输出的频率响应函数估计的试验研究方法，并运用该方法来对比分析和研究车辆二系悬挂的减振性能。运用该方法，对装用SW160转向架和209HS转向架车辆进行了在线运行测试，并对其二系悬挂减振性能进行了对比分析。分析表明，SW160转向架的二系悬挂在0．5Hz和1．7Hz附近有较高的横向位移传递率，而209HS转向架在垂向的1．8Hz附近的位移传递率比SW160要高。运用SPAMP方法找到了导致SW160转向架横向传递率较高的原因后，更换了二系悬挂元件，重新进行了在线测试和试验分析。构架至车体响应的频响函数估计表明，更换二系悬挂元件后，SW160转向架在0．5Hz和1．7Hz处的横向位移传递率峰值得到了有效的控制，表明该转向架的横向减振性能得到了显著提高。     

跨坐式单轨车转向架牵引机构试验设计与研究

对单轨车转向架牵引机构进行组合加载试验是安全性判定中关键的试验,文章介绍了一种跨坐式单轨车转向架结构与原理,设计了牵引机构2点与3点组合加载试验方案重点分析了2点组合加载试验方案,研究了不同横向偏摆角度对牵引机构力学性能的影响,结果表明在不同工况下牵引机构都具有较好的安全性和可靠性,试验设计达到了预期效果,相应研究成果对牵引机构产品研发和试验起指导作用。     

机车车辆一系悬挂橡胶弹性元件综述

V形弹簧、锥形弹簧和一系定位节点这三种橡胶弹性元件是轨道交通机车车辆一系悬挂装置的重要组成部分.以转向架和整车需要为出发点,介绍了上述三种悬挂装置的特点、应用情况,并对其技术关键点进行了阐述.