液压防折弯系统对有轨电车通过S型曲线安全性影响的分析

针对单车型有轨电车曲线通过时产生的折弯现象,基于液压防折弯系统的原理,建立了四模块编组单车型传统轮对的有轨电车模型和防折弯系统的动力学简化模型,对比分析了有轨电车在防折弯系统作用下通过"C"型圆曲线和不同夹直线长度的"S"型曲线的受力情况以及动力学性能.结果表明:在限界方面,防折弯系统在小半径曲线上可以使得同一模块前后...     

普通轨与槽型轨对现代有轨电车小半径曲线通过能力的影响

为研究不同类型钢轨上有轨电车的小半径曲线通过能力,基于多体动力学理论,建立了四模块低地板现代有轨电车仿真模型。在模型中考虑CHN60钢轨与60R2槽型轨的影响,并依据规范设置了3条小半径曲线线路,最后以车辆脱轨系数和轮重减载率为评价指标,对有轨电车小半径曲线通过能力进行评价分析。结果表明:两种钢轨上的有轨电车非线性临界速度均能满足车辆运行要求,且运行在CHN60轨上的车辆具有更好的非线性运动稳定性;在小半径曲线线路上运行时,60R2槽型轨上的车辆具有更好的稳定性,且槽型轨断面具有一定的护轨功能,因而在有轨电车钢轨选型上,建议使用槽型钢轨。     

基于轮轴横向力的有轨电车独立车轮转向架心盘偏置距离研究

针对具有心盘偏置结构的独立轮对转向架建立了两模块有轨电车通过曲线时的车体受力分析模型,并得出准静态平衡方程.通过横向力学方程,推导了轮轴横向力与心盘偏置距离的关系,并应用动力学仿真验证其准确性.根据轮轴横向力标准,提出了轮轴横向力评价指标的概念.基于整车轮轴横向力评价指标最小原则推导出心盘的临界偏置距离.仿真分析了心盘处于不偏置、临界偏置及过偏置状态下的动力学性能.仿真结果表明:当心盘处于临界偏置距离时,有轨电车的曲线通过性能有所提高;当心盘处于过偏置状态时,有轨电车曲线通过性能显著下降.     

基于RSM模型及NSGA-Ⅱ算法的低地板车辆曲线通过性能优化

为了提高优化效率并改变通过单一参数变化对车辆动力学性能进行优化的方式,提出一种基于RSM近似模型及NSGA-Ⅱ遗传算法的车辆曲线通过性能优化方法,以获得更加精确的结果并缩短设计周期。通过建立70%低地板有轨电车动力学模型,以悬挂参数为设计变量,以曲线通过性能指标为响应拟合其RSM近似模型,在近似模型的基础上对曲线通过性能进行多参数、多目标优化。优化结果表明,与原始设计优化方式相比,轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数及轮重减载率均有不同程度的降低,且优化效率得到大幅提高。     

多车型低地板有轨电车动态包络线计算方法研究

铰接形式的模块化低地板有轨电车的车体之间采用铰接装置进行连接,因此限界校核时不能完全采用基于全动态包络且适用于常规4轴地铁车辆的CJJ/T 96—2018标准。文章以四模块单车型和七模块浮车型两种具有典型特征的低地板有轨电车为例,通过对编组形式和铰接形式的分析,提出了可适应多种车型的低地板有轨电车动态包络线的计算原则和方法。目前,该方法已成功运用在多个低地板有轨电车项目的车辆限界校核工作中。     

英国城市有轨电车及运营线路纵览

对英国当前8座城市9个有轨电车运营网络的27条线路及运用车辆进行系统的调查,涉及运营线路条件、车辆总体参数、转向架配置及车辆制造商信息等,在此基础上,总结英国有轨电车及运营线路的特点,车辆型式多样,既有高地板、40%低地板、70%低地板,也有100%低地板,这些车辆从采用的转向架角度来看,传统轮对式转向架、独立轮横向耦合、独立轮纵向耦合、轮毂电机的转向架均有。线路方面也全部采用槽型轨与"T"型轨相结合的形式,提高了旧有铁路利用率。这些信息为总体把握英国有轨电车的发展动态,以及发展国内有轨电车事业提供参考。     

我国首列超级电容储能低地板有轨电车下线

<正>2016年8月1日,载有中车时代电气研制的牵引、辅助、网络三大核心系统的中国首列自主化全线无接触网超级电容低地板有轨电车在中车株机公司正式下线。自主化低地板有轨电车是国内首列四模块单车型低地板车,采用纵向耦合独立轮驱动系统以实现100%低地板技术,其转向架取消了车轴,牵引电机安装于动力转向架两侧,每台电机驱动同一侧前后车轮。列车运行于全线无     

国外有轨电车小半径曲线轮轨动力学及减磨优化分析

结合埃塞俄比亚有轨电车项目,基于低地板有轨电车结构特性和轮轨关系建立对应的非线性嵌入式轨道车线耦合动力学模型,计算不同曲线半径、轮轨摩擦系数、车辆轮重、车辆通过速度等参数对钢轨磨耗的影响规律。结果表明:车辆通过总重和通过速度与轮轨动态响应及磨耗呈正相关,随着通过总重和速度的增大,轮轨磨耗显著增加;随着摩擦系数增大,横向力减小但磨耗增大;适当增大曲线半径能够有效改善轮轨接触状态,优化列车通过曲线的性能。     

基于槽型轨的有轨电车动力学性能研究

通过建立使用槽型轨和无槽轨轨道的70%低地板有轨电车动力学模型,分析了发生轮背接触的条件,研究轮背接触对槽型轨的动力学影响,优化滚动圆横向跨距。计算结果表明,轮背接触对轮对十分不利,在设计车辆时应保证轮对与槽轨尽量不发生接触;增大滚动圆横向跨距是避免轮背接触的有效方法,且适当地增大滚动圆横向跨距对车辆动力学性能有益。     

有轨电车侧向通过3号道岔的动力学性能分析

3号道岔侧股的曲线半径较小，受到的轮轨冲击力较大，这在一定程度上降低了有轨电车侧向过岔的安全性。为研究有轨电车侧向通过3号道岔时的动力学性能，选取了列车运行速度、摩擦系数、轨距和坡度4个参数作为影响因素。基于车辆动力学理论，对比分析了各影响因素不同取值下有轨电车侧逆向和侧顺向通过3号道岔时轮轨垂向力、轮轨横向力、脱轨系数及轮重减载率的变化规律。仿真结果表明，有轨电车侧顺向通过3号道岔的动力学性能总体优于侧逆向；在不同的速度、轨距和坡度工况下，侧顺向过岔的安全性优于侧逆向；在不同的摩擦系数工况下，侧逆向过岔的安全性优于侧顺向。4种影响因素对有轨电车侧向通过3号道岔时的轮重减载率影响最大。4种因素中，列车运行速度和摩擦系数对有轨电车侧向过岔的影响较为显著。     

现代有轨电车车辆独立轮对与传统轮对曲线导向能力分界点计算

采用单轮对纯滚线判别法与整车动力学仿真方法,对现代有轨电车低地板列车采用的传统轮对与独立轮对的曲线导向性能分界点进行深入研究,为轮对选取与导向控制提供参考。从纯滚线角度分析,传统轮对曲线通过时趋向于纯滚线运动,独立轮对基本处于轮对最大横移位置,典型踏面下对应区域的线路曲线半径100~200 m为性能分界点。建立全传统轮对与全独立轮对的五模块现代有轨电车列车模型进行分析,典型踏面下各项指标结果同样表明两种轮对的性能分界点为线路曲线半径100~200 m区域。     

轮对结构弹性对高速动车曲线通过性能的影响

为了研究轮对扭转、弯曲和伞形特征模态对车辆曲线通过性能的影响,将轮对分别视为刚性体和弹性体,建立了车辆—轨道系统动力学模型。根据UIC518,采用轮轨垂向力、轮轴横向力、脱轨系数和轮重减载率评定车辆曲线通过性能。研究结果表明:轮对一阶弯曲模态对车辆曲线通过性能的影响最大,轮对模态特征频率降低使车辆曲线通过性能指标值增大。将轮对考虑为弹性体,轮对一阶扭转模态、一阶对称和反对称弯曲模态的特征频率分别为46 Hz、62 Hz和128 Hz时,导向轮对的轮轨垂向力、轮轴横向力、脱轨系数和轮重减载率与刚性轮对模型的结果的比值为1.010、1.167、1.241和1.033。轮对结构弹性对轮轴横向力和脱轨系数的影响较大。     

浮车型5模块低地板有轨电车轴重与轮重计算

依据浮车型5模块低地板有轨电车的结构特性以及铰接装置的运动特性,将车辆进行合理的划分,作出轴重、轮重计算模型,运用力平衡与力矩平衡原理,计算出轴重与轮重。这是精确控制车辆轴重与轮重的基础。     

摆式车辆曲线通过仿真

建立了带倾斜控制的滚子型摆式车辆的曲线通过动力学详细模型，导出了基本方程式，并进行了一个有代表性的曲线通过数值仿真，对各种轨道不平顺对横向轮轨力和内轮减载的影响进行了试验。表明轮轨的动横向力最大值主要受横向不平顺之影响。由于横向不平顺、曲率半径不平顺和倾角不平顺的综合作用，使内轮动减载增加。     

基于槽型轨的低地板有轨电车车轮磨耗及优化研究

低地板有轨电车因在城市中运行,道路工况复杂、小曲线半径较多,轮轨磨耗较为严重。又因轨道基本都使用槽型轨,在一定情况下槽型轨轨槽会与轮背发生接触,同样会发生磨耗。为研究车轮磨耗规律,以国内自主研发的新型70%低地板有轨电车为研究对象,建立其动力学模型,基于Archard磨耗模型及轮轨多点非椭圆接触理论对磨耗演变过程进行模拟,研究不同轮背内侧距下的车轮磨耗问题。结果表明,轮背内侧距对直线和曲线工况磨耗问题的影响是相互矛盾的,在一定范围内轮背内侧距越小对直线工况越有利,而对曲线工况不利。通过对实际运行线路的磨耗情况研究发现,车轮磨损主要发生在曲线行驶中,对车辆在整条线路上的磨耗问题进行优化,综合考虑直线与曲线所占比例,当轮背内侧距为1 376 mm时磨耗问题得到最优,对于使用槽型轨的车辆设计时轮背内侧距应当与车辆悬挂参数相匹配。     

有轨电车小半径曲线通过性能及关键参数研究

为研究有轨电车小半径曲线的通过性能,首先推导了自由轮对通过曲线的运动方程,从理论的角度分析了轮轨接触摩擦因数、轨距和曲线半径等关键参数对曲线通过性能的影响;然后以五模块低地板有轨电车为例,建立动力学仿真模型,并通过试验验证了模型的准确性;最后从轮轨润滑、轨距加宽和曲线半径的角度分析了有轨电车小半径曲线通过性能的变化规律。研究结果表明,轮轨润滑可以显著提高有轨电车小半径曲线的通过性能,各项安全性指标均出现明显改善;轨距加宽对有轨电车小半径曲线通过性能有一定的影响,并且存在合理的取值范围;曲线半径对曲线通过性能影响明显,曲线半径增大不仅可以降低车辆的各项安全性指标,还可以提高车辆的通过速度。     

70％低地板轻轨车辆轮轨力测试研究

为了测试弹性车轮轮对的轮轨力,根据70％低地板轻轨车辆转向架的一系悬挂结构,开发了一种新的轮轨力测量技术:在一系圆锥橡胶弹簧的钢质下支柱粘贴2组应变片,通过合理布点和组桥消除了垂向力和横向力测量电桥之间的相互干扰,从而直接测得作用在轴箱弹簧上的垂向力和横向力.使用这种方法测试了70％低地板轻轨车辆的刚性轮对和独立轮对的轮轨垂向力和轮轴横向力.     

一系水平悬挂刚度对高速客车动力学性能的影响研究

基于车辆-轨道耦合动力学理论,利用多体动力学软件建立了某型高速车辆动力学模型,研究了高速车辆系统在刚性轨道上运行时,一系水平悬挂刚度参数对车辆横向运行稳定性、曲线通过性能及平稳性的影响。结果表明:一系悬挂横向及纵向刚度参数较大时,车辆系统的非线性临界速度、脱轨系数、轮重减载率和轮轴横向力均呈现出较大的值且垂向平稳性下降,而当横向刚度参数较小时,车辆系统的横向平稳性下降。一系横向及纵向刚度参数取值要在合理范围内并尽可能得到最优值,既要满足车辆系统良好的稳定性及曲线通过性能,又要保证车辆系统具有良好的平稳性。     

100%低地板现代有轨电车曲线通过姿态特性研究

根据五模块100%低地板现代有轨电车的结构特点、运动学理论、车辆间的位置和姿态约束关系,分析了各车辆模块在直线、曲线轨道上的位置关系,获得了不同列车运行姿态下车辆模块位置关系的分布规律。     

现代有轨电车的技术及发展趋势研究

现代有轨电车近年来在我国得到了快速发展,相比传统有轨电车,现代有轨电车呈现出低地板化和高速化的发展趋势,采用了性能更优的转向架、更加节能高效的供电技术,在载客量和乘坐舒适度等方面均有提升。文章结合有轨电车发展历程以及国内外有轨电车技术特点,系统梳理了现代有轨电车在低地板化、轮对与转向架结构、列车供电等方面的技术发展和演变趋势。