北京市轨道交通新机场线车辆转向架横向止挡设计及优化

针对北京市轨道交通新机场线对车辆技术参数的较高要求，对传统横向止挡结构刚度性能及抗疲劳性能进行分析，并提出了将外围金属与橡胶硫化粘结为一体的横向止挡优化方案。建立横向止挡的有限元分析模型计算其刚度，采用疲劳曲线，根据多应力和应变条件下的疲劳累积法则对优化后的横向止挡橡胶弹性体疲劳强度进行分析。仿真结果表明，优化后的横向止挡完全满足使用要求；试验结果表明，优化后的横向止挡刚度性能和抗疲劳性均满足使用要求。     

悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡强度分析

为了对悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡进行静强度分析,文章以EN 13749和UIC 515-4标准为基础,结合悬挂式单轨车辆转向架的实际受力情况,分析悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡的加载条件,并设计模拟超常工况的载荷组合。通过ANSYS软件对其进行静强度计算,结果表明:抗侧滚止挡受力最大位置为支撑筋板顶部,其结构满足静强度要求。     

动车组转向架横向止挡座焊接工艺仿真研究

为了快速确定铁路动车组转向架上尺寸较小、焊接结构复杂部件的焊接工艺,选取某动车组横向止挡座焊接工艺为研究对象,预设2种定位焊工艺和2种组焊顺序,形成4种焊接工艺方案。采用有限元分析软件,对动车组横向止挡座的4种焊接工艺方案进行仿真对比分析。仿真结果表明：横向止挡座采用不同的定位焊工艺对焊接应力和变形的影响较小,适当减少定位焊缝数量对实际焊接生产更有意义;横向止挡座采用“下盖板中间焊缝—下盖板两侧焊缝—立板中间焊缝”的组焊顺序相对更合理。工装刚性固定的压卡方案能够将焊接变形控制在1 mm以内,但局部焊接残余应力峰值为500 MPa,实测焊接残余应力峰值出现在焊缝中心线处,为325 MPa;采取抛丸处理工艺,可以将残余应力降至-327 MPa,达到削减较高焊后残余拉应力的目的。     

铁路落下孔车横向止挡载荷监测技术与安全评估

铁路超限运输线路条件复杂、货物载重大、安全风险高,针对货车在行经曲线线路时的横向动载荷安全问题,开展落下孔车横向止挡载荷监测技术与安全评估研究。通过在钢挡与木挡间增设载荷感知元、传力螺杆与预压螺母,研发预压力可调的货车钢木止挡横向载荷监测装置。建立曲线通过的货车侧向受力理论模型,结合列车运行速度、线路曲线半径与超高等参数,对横止挡载荷大值点及出现位置进行理论分析与试验验证。构建货物横向稳定性理论计算模型,考虑横向惯性力、摩擦力、风力对止挡结构的横向载荷进行安全评估,提出由线路参数、限速条件为输入的货车横向止挡载荷预测模型。研究结果表明：超限专列运输全程的最大横向载荷监测值为66.1 kN,低于理论安全载荷162.1 kN,满足安全指标。经理论分析,由于曲线通过时列车限速导致离心力偏小,横向载荷均出现在内轨侧止挡结构,与线路实测结果相吻合。建立的钢木挡横向动载预测模型可为后续超限专列的横向止挡结构设计、强度校核与安全评估提供科学依据。     

设有挡肩的尾端圆弧接触重载车钩稳钩能力研究

以尾端圆弧接触重载车钩结构为基础,提出一种改进车钩,在车钩尾端两侧添加挡肩止挡,以提高圆弧尾端接触车钩的稳钩能力。分析改进车钩的运动及受力特性,并建立车钩连接的三节重联机车多体动力学模型,模型中考虑到车钩挡肩止挡的回复作用,研究车钩的稳钩能力及其与机车悬挂参数匹配规律。结果表明:设置挡肩止挡并保证较小止挡间隙,以及增加机车二系横向刚度可以明显提高较大压缩载荷作用下尾端圆弧车钩的受压稳定性。止挡间隙值较大时,由于车钩失稳引起的冲击作用,即使止挡接触,也不能保证较大纵向压缩力作用下的车钩稳定性。挡肩止挡间隙为5 mm、机车二系横向刚度为100kN/m时,车钩满足最大纵向载荷为2 500kN计算工况稳定性的要求;当止挡间隙为7mm时,机车二系簧横向刚度需提高一倍才满足该纵向载荷作用下车钩稳定要求。     

HXD1型机车二系横向止挡免调系统的研究与应用

以HXD1型机车为研究对象,通过止挡动力学模型、车体横向振动加速度等进行计算、分析,确定二系横向止挡最佳横向限值。再对焊接结构、定位尺寸等进行研究,找到影响横向限值最直接的因素,通过大量的试验验证、恰当的工装配合,最终可以在工序执行前确定加垫量,保证二系横向止挡满足横向限值。     

装有双曲囊式空气弹簧的地铁车辆转向架横向止挡偏移问题研究

介绍装有双曲囊式空气弹簧的地铁车辆转向架结构特点,并对转向架在车辆落车称重调整过程中出现的横向止挡偏移问题产生的原因进行分析。指出采用楔形垫调整法及盖板结构优化法可解决双曲囊式空气弹簧横向刚度异性现象造成的车辆横向止挡偏移问题,并根据双曲囊式空气弹簧性能试验及气囊结构特点,对双曲囊式空气弹簧的安装方式提出建议。     

中低速磁浮车辆S形曲线通过性能分析

在分析中低速磁浮车辆结构的基础上,利用SIMPACK多体动力学仿真软件建立了参数化模型。选取空气弹簧及悬浮磁铁不设横向止挡与设置横向止挡2种工况,分析空气弹簧水平位移、空气弹簧水平受力、悬浮磁铁横向偏移量以及迫导向纵向拉杆受力等评价指标,论证中低速磁浮车辆S形曲线通过可行性。计算结果表明,目前的车辆参数及结构状态下车辆不可以通过S形曲线,需要进行参数优化或结构改进。文章提出了参数优化及结构改进的方向。     

桥上挡砟板-道床横向阻力试验及分析

研究目的:道床横向阻力是有砟轨道的基本力学参数。为研究挡砟板参数对道床横向阻力的影响,针对有砟道床-挡砟板结构体系,采用5种不同形式挡砟板,通过实尺1∶1道床横向阻力试验,分析不同类型挡砟板对道床横向阻力和挡砟板抗倾覆性的影响。研究结论:(1)使用挡砟板后,由于取消道床边坡,道床横向阻力有所减小,但减小量不大,约为1. 4%;(2)使用挡砟板后,砟肩宽度减小(500 mm、400 mm、300 mm),道床横向阻力和挡砟板抗倾覆性能减小;(3)随"L"型和"倒T"型挡砟板深入道床长度(400 mm、500 mm、600 mm)及外侧长度的增加(0、100 mm、200 mm),横向阻力仅增加0. 1 k N,可认为不影响道床横向阻力,但挡砟板抗倾覆能力得到增强;(4)本研究可为桥上挡砟板选型及优化提供参考。     

重载机车二系横向止挡纵向间距对车钩受压稳定性的影响

针对摩擦式车钩受压偏转行为,分析了重载机车二系横向止挡纵向间距对车钩偏转角的关系,通过建立由2台8轴重载机车、1台虚拟货车与4组缓冲器具有迟滞特性的摩擦式钩缓系统组成的列车动力学模型,研究了制动条件下机车二系横向止挡纵向间距对车钩稳定性能与列车运行安全性能的影响规律。计算结果表明:二系横向止挡纵向间距对车钩受压稳定性能及列车运行安全性有重要影响。在500 kN压钩力作用下,当二系横向止挡纵向间距为10 m时,车钩最大偏转角和车体横向错位分别为10°和60 mm,列车安全性指标超出安全限值;当二系横向止挡纵向间距增加至14 m时,车钩最大偏转角和车体横向错位分别减少了70%和67%,列车安全性指标远低于安全限值。在机车设计中,应该适当地增加二系横向止挡纵向间距提高制动条件下列车安全运行性能。