400km·h-1变轨距动车组转向架关键技术综述

针对国内400 km·h-1变轨距动车组转向架的研发和设计问题,在借鉴国外成熟变轨距转向架技术的基础上,重点研究了国内高速变轨距动车组转向架的5个关键问题,即牵引电机布置方式、轮对驱动方式、轴箱轴承、变轨机构、基础制动及撒砂装置,对研究中发现的问题提出了相应的解决措施.研究结果表明:电机架悬和体悬都可以给制动盘的安装让...     

体悬电机变轨距转向架动车动力学性能及参数优化

建立了一种适用于1 435/1 000 mm轨距变换、电机体悬的高速动车组变轨距转向架动车的动力学模型;重点计算在2种轨距线路上动车采用不同的轮轨匹配关系、不同磨耗状态下的运行稳定性分岔特性,并计算了轨距、轮轨游间对运行稳定性的影响;计算了车辆运行垂向和横向平稳性以及在不同曲线工况条件下车辆的曲线通过性能,结合相关动力学标准对各项动力学性能指标进行了评定,并对造成各项动力学指标差异的原因进行了简要分析;以电机体悬式变轨距转向架动车的12个悬挂参数为因子,以车辆蛇行失稳速度、轮轴横向力、轮轨垂向力、轮重减载率和脱轨系数5个动力学指标为响应,采用最优拉丁超立方设计方法进行试验设计;建立径向基神经网络代理模型,采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法对动车主要的悬挂参数进行多目标优化。计算结果表明:在设计工况条件下,所设计的高速动车组变轨距转向架动车在2种轨距线路上运行稳定性、平稳性和曲线通过性能均能满足设计要求;在1 000 mm轨距上运行的稳定性优于1 435 mm轨距情况,但运行平稳性和曲线通过性能劣于1 435 mm轨距情况;优化后的悬挂参数可以兼顾车辆的运行稳定性、平稳性和曲线通过性能,使车辆具有更好的动力学性能,在2种轨距线路运行上所有计算性能指标均满足相关标准。      

浅析有源变轨距转向架和无源变轨距转向架的技术特点

总结国内外有源变轨距转向架和无源变轨距转向架移动锁紧机构的特点。以西班牙Talgo 变轨距转向架由宽轨到准轨的变换为例,说明无源变轨距转向架的轨距变换过程,同时,对有源变轨距转向架的轨距变换过程进行研究。在此基础上,对比分析有源变轨距模式和无源变轨距模式在结构、轨距变换过程、方案设计难易程度以及发展趋势上的技术特点。     

独立旋转车轮变轨距转向架

简要介绍了国外现有的变轨距转向架的运用与发展现状，根据中国国情，提出了一种采用独立旋转车轮的新型变轨距转向架方案，并对其总体结构及变轨距机理进行了分析，利用计算机数值模拟方法对变轨距转向架的动力学性能进行了研究。结果表明，提出的变轨距转向架方案是可行性的，其具有较好的直线运行稳定性和平稳性，但其直线对中性能和曲线通过性能有待采取必要的措施加以改善。     

新型变轨距客车转向架结构及动力学性能

简要介绍了国外现有的变轨距转向架的运用与发展现状，根据我国国情，提出了一种新型的变轨距转向架方案．文中对总体结构进行了简要说明，并利用数值模拟方法对变轨距转向架的动力学性能进行了详细的分析研究．结果表明，变轨距转向架的结构方案是可行的，具有较好的抗蛇行稳定性和平稳性，曲线通过性能有待于进一步完善。     

基于有限元方法的高速变轨距转向架车轴磨损分析

针对高速变轨距转向架在运用过程中出现的车轴异常磨损问题,分析了造成车轴异常磨损的原因。基于Archard理论模型,推导了变轨距转向架车轴表面磨损量的计算公式;运用有限元方法,利用HyperMesh与ANSYS软件联合仿真,建立车轴-滑动轴承的有限元分析模型,研究了垂向载荷、车轴-滑动轴承间隙配合值对车轴磨损量的影响。变轨距列车时速为250 km/h时,计算结果表明:垂向载荷以及车轴-滑动轴承间隙配合值越大,车轴表面磨损也越严重;当车轴-滑动轴承间隙配合值为0.15 mm且车轴端部受到垂向载荷110.31 kN作用时,列车运行30万km后车轴的表面磨损量最高达0.480 mm。     

铁道车辆柔性转向架蛇行频率分析方法

推导了与轮对纵向、横向移动速度和摇头速度相关的三个一阶微分方程,并将其作为轮对蛇行运动的激励,代入考虑转向架纵向、横向和摇头运动的柔性转向架二阶微分方程中.使用该模型计算三种动车组在轮对初始横移量3 mm下的构架和轮对蛇行频率及在构架1～8 mm横移量下的构架蛇行频率,计算结果表明:CRH2和CRH5型车的蛇行频率较为接近且低于CRH3型车的蛇行频率.使用推导的动力学微分方程对国内某型时速350 km动车组进行仿真计算,结果表明:当运行速度为350 km/h,轮对初始横移量为3 mm,等效锥度为0.14时的构架蛇行频率为3.0 Hz,说明该型动车组实测构架端部加速度出现的2.9 Hz振动频率为构架蛇行频率.研究结果表明:该二阶微分方程能够反映车辆在实际车轮踏面锥度的下蛇行运动规律.     

CRH2-300型动车转向架构架垂向斜对称载荷识别

采用准静态法对CRH2-300动车组动车转向架构架垂向斜对称动载荷进行识别,通过ANSYS有限元软件,分析计算载荷识别敏感部位以确定其识别点,进而建立载荷识别方程.根据京津客运专线实测数据,得出垂向斜对称动载荷最大值,并编制了载荷谱.为准确评价动车组转向架疲劳强度提供依据.     

出口刚果100t起重机主要钢结构制造工艺

中车齐齐哈尔车辆有限公司出口刚果的铁路救援起重机为100 t重铁伸缩式1067 mm轨距铁路起重机,是按用户要求而量身定制的产品。整机出口进一步增强了公司起重机业务的国际竞争力。本文对该起重机的主要钢结构进行介绍,并重点说明三大钢结构制造工艺方法流程及质量控制措施,为起重机的制造行业提供借鉴。     

动车组转向架虚拟装配系统可视化技术

针对转向架在实际装配、维修过程中存在的诸如装配信息表达不直观、不能共享、培训成本高、培训时间长等问题开发了动车组转向架虚拟装配系统.在详细分析动车组转向架虚拟装配系统对可视化技术的需求基础上,利用基于AABB包围盒的LOD技术实现了复杂模型在不同场景下的简化,利用OSG模型库和剖切平面的设置实现了复杂装配的斜剖、直剖和...     

CRH5A型动车组转向架一系双拉杆定位刚度及性能影响

CRH5A型动车组转向架一系悬挂采用的是钢弹簧[1]及双拉杆柔性定位结构,双拉杆结构较为复杂,并且采用了不同形式的多个橡胶元件,为拉杆定位参数的计算带来了一定的难度.通过对CRH5A型动车组转向架一系拉杆定位刚度进行了细致分析,最终推导出上下拉杆组成定位刚度计算公式.     

鲜为人知的窄轨铁路

我国铁路轨距与世界大多数国家一致,都采用轨距为1435毫米的标准,孰不知我国还有上万公里的窄轨铁路,即轨距为1000毫米、762毫米和600毫米的米轨铁路、寸轨铁路。脍炙人口的长篇小说《林海雪原》,其中有一关于“小火车”满载年货开进夹皮沟、军民欢腾的章节,就是以黑龙江省柴河森林铁路为背景创作的。     

轨距杆对重载铁路小半径曲线轮轨动力学性能影响

为探明轨距杆对重载铁路小半径曲线轮轨动力学性能影响，基于车辆-轨道耦合动力学理论，分析了机车以70 km/h的运行速度通过R300 m曲线时的轮轨动态相互作用和轮轨磨耗，系统对比分析了运行速度、曲线半径和轨距杆对机车通过小半径曲线时钢轨跨中轨距动态扩大量和轮轨磨耗数，进一步研究了轨距杆的布置间距对线路横向稳定性的影响。仿真结果表明：轨距杆能够加强轨道轨距保持能力并减小曲线外侧钢轨翻转角；相比未安装轨距杆的曲线，安装了轨距杆的曲线其内侧钢轨的接触点更靠近曲线内侧；机车通过有无轨距杆的小半径曲线时的轮轨磨耗数和轨距动态扩大量均随着曲线半径减小和运行速度增大而增大；增大轨距杆布置密度可以有效增强线路轨距保持能力，当轨距杆布置间距由4个轨跨减小至3个轨跨时，轨距动态扩大量将降低36.3%。     

我校主持设计的ZEC200-B0型高速动力车转向架通过湖南省科技鉴定

2006年8月24日，由我校主持方案和技术设计，中国南车集团株洲电力机车有限公司主持制造的ZEC200-B0型高速动力转向架，在湖南省株洲市九方大酒店通过湖南省科技成果鉴定。鉴定委员会认为：ZEC200-B型高速列车动力车转向架的整体性能达到国际先进水平。 ZEC200-B0型高速动力转向架是我校与株洲电力机车有限公司联合为广深铁路“蓝箭”号高速动车组动力车设计研制的高速动车转向架。共生产8列动车组，从2000年12月28日到2001年12月13日陆续上线商业运营。截至2006年4月，8列动车组已经过累计运行1300多万公里。自2002年至2005年，该动力转向架单日行程1400多公里，年平均运行31万公里，最高达到43万公里，接近国际先进动车组的年走行里程。转向架已经过严酷的运行考验，自从上线商业运行中，表现出性能可靠，质量稳定的卓越品质。     

基于BS方法的拖车转向架焊接构架的疲劳评估

为了保证设计的转向架焊接构架的安全可靠性,运用EN13749-1999标准对CRH3型拖车转向架焊接构架进行静强度评定和疲劳强度计算,采用BS方法对焊接构架进行有效的疲劳评估,分析计算结果表明CRH3型动车组拖车转向架焊接构架强度和疲劳寿命满足设计要求.     

动车组转向架关键部件温度无线监测系统设计

为监测动车组转向架关键部件温度,保障行车安全,利用动车组内Wi-Fi网络设计了一种无线温度监测系统.该监测系统由STM32单片机、Pt100不平衡电桥采样电路和RM-04Wi-Fi模块构成下位机采集系统,采用基于LabVIEW的PC机客户端结合Android系统的移动客户端APP组成上位机系统.经实验测试,该系统响应速度快,无线传输稳定,数据不丢帧,可达到±0.25℃的测量精度,监测数据可存储调用,满足动车组随车人员对转向架关键部件温度监测需求,对于保证动车组列车运行安全,积累行车数据具有重要意义.     

高速动车组空气弹簧故障模式下转向架动态响应

为了模拟高速动车组空气弹簧发生故障后的工作状态,基于气动力学理论与函数拟合方法,建立了空气弹簧系统的三维耦合动力学模型,并将该模型与高速动车组整车动力学模型进行了联合仿真,研究了空气弹簧故障模式下高速动车组转向架的动力学响应.由空气弹簧泄漏过程分析可知,空气弹簧泄漏导致车辆失稳的可能性较小,但会使平稳性下降;车辆的垂向与横向安全性指标峰值分别出现在泄漏面积约为15 mm2和30 mm2处;差压阀在空气弹簧的泄漏中能够有效保障车辆的动力学性能.由车辆曲线通过性分析可知,车辆通过曲线的方向若与空气弹簧的泄漏在同侧,则轮重减载率高出直线工况约20%;差压阀与高度调整阀的失效均会对车辆的动力学性能造成一定程度的影响,但各项指标仍满足安全性要求.      

高速动车组转向架部件结构的动力优化

为解决高速动车组运用时转向架部件结构的固有频率分布与轮轨激扰的频率分布接近问题,对转向架部件进行特征值灵敏度分析,确定部件结构参数对固有频率的灵敏程度.然后,选取灵敏结构参数为设计变量,采用改进的可行方向法对转向架部件以频率为约束条件、重量最小化为目标函数进行动力优化设计.优化后的转向架部件的一阶频率提高至42 Hz,...     

基于抗蛇行减振器失效工况的高速转向架稳定性分析

对于CRH3动车组转向架来讲,车轮踏面选用S1002CN,轮轨接触锥度趋高,因而采用了抗蛇行减振器冗余设计(每架4个).针对后位转向架的一个抗蛇行减振器失效工况.线性稳定性分析表明:由于电机弹性架悬,动车转向架将以后位电机吊架横向振动形式失稳,而拖车转向架则以后位转向架的快速蛇行振荡形式失稳.非线性临界状态和动态行为评...     

转向架轴箱钢弹簧端部结构 对使用性能的影响分析

以某动车组转向架轴箱钢弹簧断裂故障调查处理为例,通过模拟仿真及台架试验发现,该钢弹簧采用碾尖制造工艺,减小支撑圈数,以及优化钢弹簧组下端绝缘垫刚度,在相同的载荷工况下,极大地改善了钢弹簧的受力状态,有效降低了钢弹簧的应力水平.同时提出了机车车辆转向架轴箱钢弹簧设计时应考虑校核的内容,并建议转向架轴箱钢弹簧在疲劳试验时应考虑的载荷工况.