轴箱轴承轴向自由间隙对机车动力学影响分析

对于速度200 km/h的C0-C0轴式高速机车,轴箱轴承轴向自由间隙对机车高速运行时横向动力学性能的影响较大。本文采用SIMPACK动力学软件,建立了牵引电机架悬的C0-C0轴式高速机车计算模型,就轴箱轴承轴向自由间隙对机车运行稳定性、横向动力学性能和曲线通过性能的影响进行了较为深入的研究。研究表明,合理设置轴箱的端轴和中间轴轴承的轴向自由间隙,可以提高机车稳定性、改善机车直线以及曲线运行品质。较大的中间轴轴向自由间隙和较小的端轴轴向自由间隙对提高机车运行稳定性有利。对于速度200 km/h的C0-C0轴式高速机车,端轴和中间轴的轴向间隙分别取0.5~1 mm和5~8 mm较为合适。     

32t轴重机车横向止挡参数优化分析

为了研究一、二系横向止挡非线性特性对32t大轴重机车动力学性能的影响,基于多刚体动力学软件SIMPACK建立了6轴机车动力学模型,在实车模型基础上通过对机车在不同工况下运行的动力学性能进行分析,得到横向止挡弹性间隙和止挡刚度的合理范围。研究结果表明:通过考察稳定性、直线运行性能和曲线通过性能,可以得出一系端轴横向弹性间隙和止挡刚度分别在1～3mm以及5.0～10.0MN/m范围内;一系中间轴弹性间隙取16～20mm,二系横向止挡间隙和刚度分别在10～12mm以及4.0～8.0MN/m范围内。     

轮对间隙对可变轨距机车动力学性能的影响研究

基于动力学仿真分析，建立了一种适用于1 435/1 520 mm轨距转换的25 t轴重变轨距转向架机车的动力学模型；重点计算了轮对周向间隙和轴向间隙（统称为轮对间隙）对轮轨相互作用的影响，分析了轮对间隙增大对机车运行性能影响，结合相关动力学指标对各项动力学性能进行评定。分析结果表明：变轨距机车考虑轮对间隙后，机车在相同运行条件下的轮轨垂向力、轮轴横向力、轮对垂向加速度和轮对横向加速度峰值略有增大，但增幅在可接受范围内；考虑轮对间隙由设计值增大到磨耗限值时，变轨距机车运行稳定性和平稳性指标略有变差，但各项指标值均在标准规定的限值范围内，表明25 t轴重变轨距机车的轮对间隙设计限值合理可行。     

2万t重载组合列车的从控机车运行安全性仿真研究

用自主研制的纵向动力学仿真软件及多体动力学仿真软件SIMPACK,建立大秦线1+1编组的2万t重载组合列车从控机车纵横向耦合动力学模型,并以实测线路不平顺为输入,验证模型的准确性.应用该模型,分析常用全制动和紧急制动工况下LOCOTROL延迟时间为2.0和2.5s时从控机车的横向运行安全性.结果表明:在常用全制动和紧急制动工况下,从控机车的轮轨横向力、脱轨系数和轮重减载率等指标随时间的变化规律基本相同,车钩力对机车A节各项安全指标的影响较B节明显;同一工况下,LOCOTROL延迟时间越长,从控机车的轮轨横向力和脱轨系数越大;紧急制动工况下从控机车的轮轨横向力、脱轨系数均比常用全制动工况大;为确定合理的车钩自由角,需要综合考虑机车的横向运行安全性和相邻机车车体之间的振动耦合作用.     

牵引及制动操纵对重载机车轮轨动力作用的影响

基于列车纵向动力学理论和车辆—轨道耦合动力学理论,建立考虑钩缓系统中车钩纵向、横向和垂向作用力的重载列车—轨道耦合动力学模型。以机车牵引万吨列车为考核工况,分析牵引和制动时机车的受力特点,研究牵引力、制动力及车钩力对机车运行性能的影响过程和影响程度,并对理论模型进行试验验证。结果表明:在牵引、电制动及紧急制动工况下,直线线路上机车的轮重分别较惰行工况降低了约13,7和4kN,单纯的牵引或制动力可降低轮轨横向蠕滑力,间接造成轮轨横向力的小幅增大,但轮轴横向力基本不变;车钩力可通过车钩摆角产生横向分量,并传递到轮轨界面,改变轮轴横向力的整体变化趋势;若车钩偏转3°,在电制动工况下,前部机车承受的压钩力较大,引起的轮轴横向力增幅达18kN,在紧急制动工况下,机车上的压钩力幅值小,引起的轮轴横向力在8kN以内。     

架悬C0-C0轴式机车电机布置及悬挂的研究

为了开发我国200 km/h速度等级的C0-C0轴式六轴机车新型转向架,本文采用多刚体动力学软件SIM-PACK建立了详细的C0-C0轴式机车动力学模型,比较了电机采用顺置和一、二与五、六位电机对置布置时,驱动装置刚性和弹性悬挂条件下,机车的稳定性、直线运行性能和曲线通过性能,指出:采用电机对置,可以提高机车的稳定性,降低直线和大半径曲线运行的轮轨横向力;采用驱动装置弹性架悬结构,更有利于提高机车稳定性和减小轮轨横向力,减弱机车对线路条件的敏感性,尤其是改善机车运行速度超过140 km/h后的横向动力学性能。采用电机对置和驱动装置弹性悬挂结构的C0-C0轴式机车可以满足200 km/h速度的运行要求,是新型转向架的最优设计方案。     

提速机车横向振动问题分析

随着我国铁路五次大提速的进行,列车的运行速度有了较大的提高,但随之而来的是导致部分提速机车的横向动力学性能的恶化。而在某些速度下,机车的横向振动问题比较严重,已经影响了机车运行速度的进一步提高。为了满足铁路继续提速的要求,进一步改善机车的横向动力学性能已成为当务之急。本文针对SS9型机车在线路试验时出现的问题进行了分析,发现一系横向定位刚度不足是导致机车横向振动剧烈的主要原因。现车所采用的轴箱拉杆不能提供机车提速运行时所必需的横向定位刚度值,对轴箱拉杆进行改进后,机车的非线性稳定性得到提高,直线运行的轮轴横向力和平稳性得到很大改善,并通过线路试验得到验证。同时,由于轮轨动态作用大为改善,对机车长期运用中保持良好稳定的动力学性能、提高悬挂部件的可靠性并延长使用寿命非常有利。     

重载机车横向稳定性仿真研究

采用多体系统动力学软件SIMPACK建立了某型重载货运电力机车动力学模型,首先用初始激励法以AAR5、AAR4和AAR3轨道不平顺作为初始激扰,得到该机车的蛇行临界速度;然后,基于澳大利亚AS7509.1标准和UIC 518标准,分析了该机车不同轨道不平顺下的安全运行速度。结果表明,该机车横向稳定性满足各种线路运行要求,随着轨道不平顺的加剧,机车的安全运行速度有一定的下降,横向性能变差;横向稳定性分析中,可以根据不同线路状况采用不同的仿真方法。     

某C_0-C_0机车二系横向减振器对横向平稳性的影响

利用SIMPACK动力学仿真软件,对某C_0-C_0机车二系横向减振器进行参数优化,并分析研究不同安装位置及不同失效状态下二系横向减振器对机车横向平稳性的影响,为C_0-C_0轴式机车二系横向减振器的设计提供参考。     

102型车钩与重载机车二系悬挂参数匹配研究

机车二系悬挂参数对重载车钩受压稳定性影响显著，为了探究102型车钩与重载机车二系悬挂参数的合理匹配，文章利用SIMPACK软件建立了详细的102车钩与HXD1型八轴重载机车组成的双机重联动力学模型，分析了不同计算工况下车钩力学特性与重载机车的安全性能；对比了不同车钩自由角及纵向力作用下，二系悬挂参数对机车安全性的影响。结果表明：当纵向压力较小时车钩转角稳定在自由角，机车轮轴横向力随车钩自由角及机车二系悬挂横向刚度增大而增大，与车钩纵向力无关。当纵向车钩压力增大到车钩需克服复原块预压缩载荷发生偏转时，车钩转角进一步增大，此时适当增加机车二系横向刚度有利于车钩稳定且影响较小。为保障制动工况下列车的运行安全，建议控制车钩自由角在6°以内，转向架单侧二系横向刚度范围在0.45～0.60 kN/mm；二系横向止挡间隙选择35 mm自由间隙及5 mm弹性间隙。     

基于M/G/c/c模型的地铁车站楼梯通道疏散能力瓶颈分析

乘客疏散能力及服务水平是地铁车站设计与站内客流组织的重要组成部分,也是保证安全运营的重要影响因素。M/G/c/c网络排队模型适用于各种空间内行人运动过程分析及相应指标的计算。本文在乘客运动特性分析基础上,结合车站空间结构特征,构建基于M/G/c/c的地铁车站楼梯与通道乘客疏散能力瓶颈分析模型。以北京地铁2号线与4号线的西直门换乘站为例开展研究,计算分析该站在乘客到达率发生变化时楼梯、通道的疏散能力瓶颈点,验证模型的有效性与实用性。     

地铁供电系统短路试验的仿真分析

应用MATLAB/SIMULINK/PSB软件对地铁牵引供电系统进行建模,并仿真在近端短路和远端短路情况下系统的动态响应;通过与短路试验的波形进行对比,说明利用MATLAB/SIMULINK/PSB来实现地铁供电系统短路试验的仿真分析是切实可行而且简捷有效的.     

无电流传感器的三点式升压型整流器恒频控制

对三点式升压型整流器控制提出一种新方法.即在线电压周期的每个60°时限内,以基于数字信号处理器的控制,将整流器解耦成为串联式倍压升压拓扑结构.由于其结构简单,又无需电流传感器,因而有效解决了大功率和低成本应用的问题.     

B/S和C/S模式在MIS中的比较

从论述MIS平台的几种模式着手,描述了B/S和C/S模式,分析了B/S和C/S各自的特点,针对两者特点,得出了在管理信息系统(MIS)中两者结合的结论.     

GI/G/N排队系统中的马尔可夫骨架过程方法

侯振挺等[4]在排队论中引入了Markov骨架过程的方法,本文可以说是其续篇.考虑GI/G/N排队系统,设顾客到达时间间隔和服务时间的分布分别为F(t)和 G(t),L(t)为系统在时刻t的队长,θi(t)(i=0,1,…,N)及Ft0(t)如[4] ,令X(t)=(L(t),θ0(t),θ1(t),θ2(t),…,θN(t)).显然,X(t)是一个(齐次) Markov过程.若L(t)≠L(t-)或存在0≤j≤N,使得θj(t)≠θj(t-),则称t是X(t) 的一个跳跃点,并且所有跳跃点(τk)都是Markov时间;且X(t)关于(τk)是Mark ov型骨架过程.设t≥0,ti≥0(i=1,2,…,N),Ai(i=1,2,…,N) 为[0,∞)中Borel可测集,令 P(t,(i,t0,t1,…,tN),(j,A0,A1,… ,AN)) =P(L(t)=j,θ0(t)∈A0,θ1(t)∈A1,…,θN(t)|L(0)=i , θ0(0)=t0,θ1(0)=t1,…,θN(0)=tN) (1)     

时速350/250km共线高速铁路曲线半径动力特性研究

线路曲线半径是高速铁路主要技术标准之一,与高速铁路机车车辆运行时的舒适性、安全性及轮轨动力特性密切相关。运用多体动力学软件um建立高速铁路车线模型,考虑高速铁路轨道不平顺情况,研究曲线半径对列车运行时动力响应的影响。研究表明,随曲线半径的增加,横向加速度、脱轨系数、轮重减载率、磨耗功参数均呈现递减趋势,但半径超过7 000 m时递减趋势有所减弱,半径大于8 500 m时,各项指标趋向稳定。在满足安全性的条件下,为营造出优良舒适性,建议时速350/250 km共线高速铁路曲线半径取8 000 m,困难情况可取7 000 m。     

200 km/h等级机车驱动、制动装置述评

在分析几种电机悬挂和驱动、制动机构的基础上,从原理和功能出发,主张充分利用交流牵引电机的优点,将驱动制动装置纳入转向架系统设计,以实现200km/h等级机车驱动、制动装置的创新。