可以降低车体垂向振动的抗蛇行减振器位移型橡胶节点的开发

介绍了抗蛇行减振器用位移型橡胶节点的结构特点。回转激振试验和运行试验结果表明,新开发的橡胶节点可减小不平衡轮对回转所引起的车体垂向振动。     

源于轮对质量不平衡的车体振动控制研究(待续)

基于轮对不平衡引起车体激振的机理,提出将新开发的位移相关型橡胶节点应用于牵引杆的方案,通过车辆试验台试验和实车干线运行试验,证实了其抑振效果。     

基于虚拟激励法的轨道车辆垂向振动响应分析

针对传统的随机振动分析方法计算复杂、计算量大的问题,提出采用虚拟激励法求解轨道车辆的垂向振动响应,建立某型车辆的垂向动力学模型,求解车辆的垂向振动响应并验证模型的正确性.与传统求解方法的计算结果比较表明,虚拟激励法适合于求解车辆的垂向振动响应,并且计算简单.在频域内对车辆垂向振动响应的分析表明:随着车辆运行速度的提高,车体、前后转向架以及一位轮对的垂向加速度的功率谱密度和振动主频均增大,轮对的垂向振动经一系悬挂传到转向架,再经二系悬挂传到车体,其振动频率f降低,振动幅值迅速减小,传到车体上时振动已变得很弱;f＞5Hz时,车体、前后转向架和一位轮对垂向加速度的功率谱密度均随着一系阻尼器两端橡胶节点刚度与一系弹簧刚度比值的增大而增加,尤其是车体和前后转向架的垂向加速度的功率谱密度变化更为明显,因此降低橡胶节点的刚度有利于提高车辆运行的平稳性.     

轮对动不平衡状态监测、故障诊断和快速检修方法

轮对动不平衡会导致运行车辆的振动加大且振动主频明显，进而影响车体的平稳性。文章对车体垂向振动加速度进行了数据处理，结合车辆运行速度，根据线路试验实测数据分析了轮对动不平衡时的振动特征和振动根源，提出了能有效监测、诊断轮对的动不平衡状态的方法，可以为轮对状态检修提供依据。同时根据长期积累的检修经验，并通过对轮对动不平衡状态的线路试验数据分析，发现尘土是导致动不平衡的主因，为此总结出了一种行之有效的快速检修方法，可以在动车所内用高压风枪处理尘土引起的动不平衡，不必拆卸轮对，省时省力。实践表明该方法可以直接用于状态监测、故障诊断、快速检修作业。     

源于轮对质量不平衡的车体振动控制研究(续完)

正4干线车辆运行有效性的确认4.1车辆运行试验概况通过车辆试验台试验,确认了位移相关型橡胶节点的有效性和车辆运行稳定性,然后在营业线上进行了干线车辆运行试验。在车辆运行试验之前,进行了车体定置激振试验,研究了固有振动特性。图13给出了被试车的有关模态振型。图13中的细线表示变形     

牵引拉杆缓冲橡胶的开发

旋转的轮轴如有稍许质量失衡,就可激发车体弯曲振动,降低乘车舒适度.为防止这种现象,日本铁道综合技术研究所开发了牵引拉杆缓冲橡胶,这是一种面向缓冲橡胶与转向架—车体的安装用橡胶,金属配件间具有微小间隙.利用这种缓冲橡胶,有望隔离来自转向架向车体传递的微小振幅的激振力,降低车体的弯曲振动,确保牵引力的传递和运行的安全性.     

轮轴激振装置

<正>运行中的铁道车辆之所以会产生车体垂向弹性振动,主要是因为轨道的高低不平顺引起的振动,由车轮与钢轨的接触位置传输到转向架,并传递到车体所致。为再现车体垂向弹性振动,日本铁道综合技术研究所制作了对轮轴位置的激振装置——轮轴激振装置。图1所示为轮轴激振装置的概况及试验时的状况。图2所示为设置了本装置的高频车辆激振试验装置。高频车辆激振试验装置内的地坑钢轨上,设置切口,被激振的轮轴由于钢轨形状相同的激振装置的支承部(图1-a的模拟钢轨)支承     

车下悬吊设备不均衡振动对车体振动的影响

在高速动车组的线路测试中发现,车下旋转设备的不均衡振动是造成其上方车体地板局部异常振动的主要原因。为研究车下旋转设备与车体耦合振动关系,推导出车下悬吊设备不均衡振动与弹性车体垂向耦合振动的运动方程,描述车体弹性振动与有源旋转设备的位移特性。建立三维车辆刚柔耦合动力学仿真模型,分析车下悬吊设备不均衡振动对车体振动的影响。研究结果表明,有源设备采用弹性和刚性悬挂方式差异明显,弹性悬挂方式的优势随着不均衡振动的加剧逐渐突出;旋转设备不均衡量的增大加剧了车体局部振动,而且会扩大车体异常振动范围。对于本文提出的两种车体减振措施,分析结果表明,合理的悬挂参数可以降低车体的弹性振动,减振措施便于实施,但是实际减振效果受到橡胶弹簧制造技术限制;采用多级悬挂参数可以有效降低车体弹性振动,但是系统结构更加复杂,每级系统的悬挂参数均需要合理设计。     

抗蛇行减振器用位移依存性缓冲橡胶的开发

日本铁道综合技术研究所开发了抗蛇行减振器用位移依存性缓冲橡胶,用于抑制车体纵向振动。使用车辆的运行试验对其使用效果及运行稳定性等实施了验证。结果显示新开发的缓冲橡胶可以抑制由于轮轴不平衡导致的车体纵向振动,并能使车体中部的纵向舒适度水平改善3 dB以上,具有良好的减振效果。     

高速列车垂向随机振动及减振器阻尼参数优化

根据考虑和不考虑轮对振动位移的高速列车垂向振动广义Ruzicka隔振模型,通过方程变换,得到便于数值积分求解的高速列车垂向振动状态空间表达式。在此基础上,应用随机振动理论研究高速列车的垂向振动特性,并比较分析2种模型之间的差别;基于考虑轮对振动位移的高速列车垂向振动广义Ruzicka隔振模型,分析减振器阻尼参数对列车振动响应的影响,并以车体垂向振动加速度、二系悬挂垂向行程、构架垂向振动加速度、一系悬挂垂向行程均方根值为目标,应用评价函数法,建立高速列车垂向减振器阻尼参数优化方法。由分析结果可知,该优化方法可进一步改善列车的运行品质,为高速列车垂向减振器阻尼参数的选取提供了有益参考。     

车辆车体弯曲振动及其减振技术

由于高速化、降低路基振动、节能、低成本等要求,车辆进行了轻量化和结构简化,但随之而来的车体垂向振动平稳性方面出现了引人注目的问题。影响平稳性的车体垂向振动可以大致划分为刚体振动(支承车体的空气弹簧上方车体自身不变形的振动)和车体弯曲振动(车体一边弯曲变形一边振     

橡胶弹簧浮置板道床对车体振动影响的试验研究

为研究橡胶弹簧浮置板道床对地铁列车振动的影响,对列车通过普通整体道床和橡胶弹簧浮置板道床时车体的垂向和横向振动加速度进行现场试验,测试结果表明:列车运行时,车体垂向振动幅值波动较大,且两节车厢连接处的垂向振动幅值大于车厢中部;车体横向振动加速度幅值变化较为平稳,车厢中部和两节车厢连接处的横向振动幅值基本一致;列车通过橡胶弹簧浮置板道床区段时车体振动加速度幅值约为普通整体道床区段的1.5～2.2倍,且车厢中部振动加速度幅值增大较两节车辆连接处明显。     

地下线路橡胶减振垫轨道减振性能研究

为了得到地下线路采用橡胶减振垫轨道的减振效果,建立车辆—轨道—隧道—土层—建筑物的三维有限元-无限元耦合模型,分别计算采用普通整体道床轨道和橡胶减振垫轨道2种工况下沿线建筑物的三向振动加速度振级。结果表明:列车运行引起的建筑物振动,以垂直于线路方向的横向振动为主,其次为垂向振动,平行于线路方向的纵向振动最小;采用橡胶减振垫轨道后,楼柱节点的横向、纵向加速度振级明显减小,且随着距地面高度的增高,降幅基本一致,约为8.9 dB;采用普通整体道床轨道和橡胶减振垫轨道时,楼板垂向振动规律基本一致,即随着楼层的增加,楼板垂向振动呈现先减后增的趋势,但是差别甚小。与普通整体道床轨道相比,橡胶减振垫轨道可以降低楼板垂向加速度振级约9 dB。     

滚动振动试验台垂向激振作动器的选型

针对滚动振动试验台垂向作动器的选型需要,建立了左右轨道轮独立垂向激振的简化力学模型,仿真得到正弦激振位移情况下的作用力;其次研究了普速线路轨道不平顺问题,仿真反演了典型速度下的垂向不平顺时间曲线,统计了对应的速度及加速度的标准差,并利用"3σ准则"给出作动器的运动参数。研究给出了滚动振动试验台垂向激振油缸的参数选择建议,可供机车车辆滚动振动试验台设计参考。     

车辆的防振装置——牵引连杆用位移依存性缓冲橡胶

<正>牵引连杆是连接转向架和车体,将发动机等的驱动力和制动力传递给车体的零件。转向架的振动也通过牵引连杆传递给车体,由此引发了车体的垂向弯曲振动(以下称弯曲振动),造成乘坐舒适性降低。此发明是在牵引连杆两端的转向架与车体结合部位使用的缓冲橡胶上设计出微小缝隙,以此隔绝转向架传递的振动,抑制车体弯曲振动的发生,只要用它替换目前已装用的缓冲橡胶即可(见图1)。图1装有位移依存性缓冲橡胶的牵引连杆     

高速铁路路基沉降对车体振动影响研究

某开通时间较短的高速铁路线路受连续降雨影响,路基沉降快速发展,导致部分区段轨道结构发生变形,使轨道不平顺幅值明显增加,引起车体振动加剧,对列车运行的安全性和稳定性造成影响。为了研究路基沉降引起的轨道不平顺对车体振动的影响,选取典型路基沉降区段连续4次动态检测数据进行时频特征分析,结合建立的车辆-有砟轨道空间耦合动力学仿真模型,研究路基沉降区段轨道不平顺和车体振动加速度之间的映射关系,获得了路基沉降不平顺波长和状态演变对车辆动力响应的影响规律。研究结果表明：降雨导致的路基沉降对高低不平顺和车体垂向加速度的影响显著,对轨向不平顺和车体横向加速度的影响较小;路基沉降区段的高低不平顺与车体垂向加速度幅值变化趋势和振动频率基本相同,42～70 m波长高低不平顺的幅值增加是造成车体垂向振动加剧的主要原因;依据仿真结果,路基沉降引起的高低不平顺幅值急剧增加会造成行车过程中局部轮轨垂向力显著减小,导致轮重减载率显著增加;对于速度等级250 km/h的线路,建议雨后重点盯控路基沉降点长波高低不平顺的变化,针对车体垂向振动加速度不良区段的养护维修作业,应着重调整42～70 m波长高低不平顺幅值,以保障车辆...     

重载机车垂向振动特性分析

随着重载列车运行速度和轴重的增加,列车对轮轨激扰的敏感性增强,深入研究重载机车振动特性及频率分布规律对确保重载列车的安全运行具有重要意义。基于重载机车双机牵引万吨列车线路试验,获得重载机车轴箱、构架以及车体的垂向振动加速度,分析重载机车在实际运行中各关键部件振动加速度峰值、振动频率分布和振动传递规律。研究结果表明:轨枕间距引起的垂向振动在轮对、构架和车体振动中均有明显体现;从轮轴、构架到车体的传递过程中,高频振动衰减明显。     

双层集装箱平车垂向振动问题试验与仿真分析

在双层集装箱平车的运行和试验中发现重车时车体垂向振动加速度超出相关规范的限值。为此从试验数据分析和刚柔耦合系统动力学仿真计算两个角度对问题进行初步研究,结果表明车载集装箱附加质量引起车体自身的高频弹性振动及垂向弯曲振动模态的改变,进而造成加速度超出规定限值。可通过优化车体结构及相关特性参数等措施来避免或减小加速度超限的问题。     

城际铁路桥上纵向承台式无砟轨道扣件系统关键参数研究

为研究城际铁路纵向承台式无砟轨道扣件系统关键参数取值,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立客车-无砟轨道-桥梁耦合动力学模型,分析扣件刚度、扣件间距对桥上无砟轨道系统动力响应的影响规律,并基于层次分析法,对桥上无砟轨道系统动力特性进行综合评价。结果表明:随着扣件系统刚度增大,钢轨垂向位移减小,车体振动加速度、轮轨垂向力、轮重减载率和桥梁振动加速度均增大;随着扣件间距的增大,轮轨垂向力减小,车体振动加速度、轮重减载率、钢轨垂向位移和桥梁振动加速度均增大;综合考虑轨道变形以及工程造价,建议扣件系统刚度为50～80 kN/mm,扣件间距为0.6～0.7 m。     

轨道交通整体承载式铝合金车辆车体挠度的预制方法及试验研究

简述了轨道交通整体承载式铝合金车辆车体挠度试验原理,以及车体挠度预制试验方法.对车体挠度预制试验和垂向加载试验结果进行了分析.结果 表明,车辆整备和超员加载试验后车体垂向位移为9.95 ～11.14 mm,车体剩余挠度为2.80 ～ 5.05 mm.由此证明,车体挠度预制可以有效抵抗垂向载荷产生的位移,使车辆运行过程中...