变轨距动车组轴箱轴承选择及优化研究

变轨距动车组轴箱轴承运用环境复杂,面临载荷工况异常、轴承线速度大的挑战。文章对变轨距动车组轴箱轴承的形式、结构、润滑、密封等方面进行系统分析,确定优化的轴承选择方案。通过试验台试验,模拟变轨距动车组轴箱轴承的运用工况,对轴箱轴承的耐久性、密封性、极限运用能力等方面进行试验验证,结果表明,热性能及耐久性能、极限性能、密封性能均满足有关要求。     

高速变轨距动车组转向架夹钳随动装置设计

根据转向架变轨距的工作原理,设计了一套适用于1 435/1 520 mm轨距的高速动车组转向架夹钳随动装置,并对其变轨随动过程进行了分析介绍。分析表明,该方案能够实现制动夹钳自动跟随轮对转换。     

高速变轨距动车组转向架轮轴传动方案设计

针对高速变轨距动车组转向架轮轴间转矩传递的问题,提出了滚子花键传动方案、花键轴传动方案和轴套式花键传动方案3种传动方案。对3种方案进行了比较,并对花键轴传动方案和轴套式花键传动方案进行了强度校核和有限元分析。分析结果表明,轴套式花键传动方案优点突出,在3种传动方式中应当优先考虑。     

轴箱内置式转向架高速线路适应性评估

基于轴箱内置式转向架实测参数及边界条件,建立动车组拖车动力学仿真模型。研究新车轮型面、大锥度车轮型面与60D、60N及其正负偏差钢轨型面匹配并高速通过实测线路时,车辆运行稳定性及平稳性;研究轴箱内置式转向架高速通过不同曲线线路,以及正、侧向通过18#道岔时的车辆运行安全性,并评估轴箱内置式转向架对高速线路适应性。结果表明：轴箱内置式转向架动车组以300～450 km/h运行速度通过直线线路时,脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、构架横向加速度等稳定性指标,随运行速度提升呈增大趋势,但均未超出相应标准限值,车辆平稳性指标属于优级;当动车组以不同运行速度通过不同半径曲线时,稳定性指标未超出相应标准限值,车辆平稳性指标属于优级,且轮对冲角很小;动车组以450 km/h运行速度正向通过18#道岔、以90 km/h运行速度侧向通过18#道岔时,稳定性指标未超出相应标准限值;动车组通过实测三级轨道水平不平顺时,稳定性指标未超出相应标准限值,车辆的垂、横向平稳性指标属于优级。因此,轴箱内置式转向架动车组在400 km/h运行速度范围内,能够适应京沪高铁线路运行。     

高速动车组轴箱轴承温升故障分析

针对高速动车组轴箱轴承在夏季运营时部分车辆轴箱轴承出现超过温度限值的现象,从轴承的设计制造、轴承装配状态、轴承润滑状态、新旧牌号油脂对比试验及线路试验等方面进行了调查分析,结果显示:轴承油脂的性能可能是导致轴承温升故障的主要因素,采用新牌号油脂能够降低轴承温度约5~10℃,表现出降低轴承温升故障的潜力。     

600/1067mm变轨距动车组转向架方案设计

在分析现有变轨距技术的基础上,提出了一种适用于600/1067 mm变轨距动车组转向架的方案,并对变轨距关键零部件进行了基本强度校核。分析结果表明,所提方案从原理上可实现600/1067 mm轨距变换,关键零部件基本强度校核满足要求,具有较强工程实施可能性。     

高速变轨距转向架轴箱轴承选型及寿命评估

阐述了一种高速动车组变轨距转向架轴箱轴承的选型分析,包括对轴承形式、轴承精度、轴承材质、润滑脂类型、润滑脂填充量、轴承密封及轴承游隙等的分析,确定了变轨距转向架轴承的基本型式和尺寸。考虑变轨距转向架运用特性,按照安全导向,以偏载侧圆锥轴承的应力1.6倍于未发生偏转时的应力计算,可得当量动载荷偏载21.75 mm,轴承计算里程仍能达到190万km。计算结果表明,所选轴承满足设计要求。     

变轨距货车转向架构架疲劳强度及模态分析

根据变轨距货车转向架构架的结构和载荷特点,利用ANSYS有限元分析软件,建立了构架有限元分析模型。依据UIC规程计算了构架在模拟运行载荷中11种工况下的节点当量应力,利用焊接材料的Goodman曲线图对构架的疲劳强度进行了分析。分析结果表明,在所计算的8个考察点中,有1个特殊节点的应力幅超过相应的许用应力,但未超过其限值的20%。此外,还对构架的前6阶模态进行了计算,结果表明其抗扭刚度相对较小,抗剪刚度和横向刚度较大,有利于构架承载。     

高速动车组圆柱滚子轴承的应用研究

为提高高速动车组轴箱轴承的可靠性,采用正向设计理念,结合圆锥滚子轴承在我国高速动车组运用中出现的轴承漏油、温升异常及剥离等问题,以及圆柱滚子轴承径向承载能力大、极限转速高、保持润滑能力强等技术特点,研制了满足高速动车组运用需求的圆柱滚子轴承。通过台架试验、线路试验验证及批量装车应用证明,所研制的圆柱滚子轴承能够满足我国高速动车组的运用要求。     

基于改进VMD的高速动车组轴箱轴承故障识别方法

针对高速动车组运行工况复杂、轴箱轴承故障率较高、背底噪声强和故障识别难度大的情况,提出基于改进变分模态分解（VMD）的动车组轴箱轴承故障识别方法。首先,运用能量差法和合成谱峭度法计算最优的变分模态分解关键参数;其次,基于相关系数、谱峭度及奇异值构建的评价参数,选取用于重构故障信号的本征模态分量;最后,对重构后的信号进行傅里叶变换,实现在强背底噪声情况下的故障特征频率识别,并通过模拟数据和真实动车组轴箱轴承试验数据对提出的方法进行验证。结果表明：提出的方法能够有效地在强背底噪声情况下重构带有预设的40或200 Hz故障特征频率的信号,重构后的信号最大程度保留了轴承的故障信息;故障特征频率识别效果好,能够为保障高速动车组的安全运行提供技术支撑。     

变轨距转向架用制动夹钳变轨装置设计与试验

设计出一种适用于1 435 mm和1 520 mm变轨距转向架的制动夹钳变轨装置,对其设计原理、结构特点和变轨随动过程及试验验证情况进行了详细说明.     

国外变轨距列车及其转向架的发展与研究北大核心

介绍了国外变轨距列车及转向架的发展历史和现状,对西班牙、日本、德国、波兰、韩国、瑞士及俄罗斯等国的变轨距机构工作机理和结构特点进行了详细分析,并对其轨距变换过程进行了说明。分析总结了变轨距列车及其转向架研究中的关键技术和设计难点。     

高速动车轴箱轴承疲劳寿命计算方法

针对轴承疲劳寿命预测问题,考虑游隙和离心效应的影响,将ISO 281:2007标准计算方法与Lundberg和Palmgren计算方法开展对比研究;考虑轴承内部在轴承承受复合载荷下的载荷特征,以及滚动体的影响,将L-P和改进的L-P方法开展对比研究。基于Python编程计算含有(5+3 n)个自由度的双列圆锥滚子轴承拟静力学模型,得到动车轴箱轴承的内部载荷特征和轴承的疲劳寿命结果。结果表明:轴承内部载荷值随着轴承负游隙值的增大而增大;当列车运行速度发生变化时,轴承内部的载荷分布情况变化不大;ISO 281:2007标准方法所得寿命结果最大,且负游隙越大,L-P方法与ISO 281:2007标准方法相比所得寿命差值较大;改进的L-P方法分析计算出的寿命值最小,且负游隙大小不影响改进及未改进L-P方法所得寿命的比值。     

轴箱内置和外置高速转向架的动力学性能对比

根据悬挂系统的结构形式,转向架分为轴箱内置转向架和轴箱外置转向架.相对于轴箱外置转向架,轴箱内置转向架结构紧凑、质量小,有利于降低轮轨磨耗和通过小半径曲线,具有良好的线路适应性.针对时速350 km/h货运动车组,考虑高铁线路和既有线路运行工况,通过动力学仿真软件SIMPACK计算车辆分别采用轴箱内置转向架和轴箱外置转...     

大跨度变轨距转向架研制的关键技术

文章基于东南亚各国多种轨距特点,开发了一种超大轨距变换的600 mm/1 067 mm变轨距转向架,在研制过程中2个“穿袖”半构架装配面制造的关键技术难题进行了深入分析,制定出解决方案,研制的样机按照试验大纲要求在试验装置上完成了地面变轨试验。     

动车组轴箱轴承在线监测可靠性评估模型研究

针对进行状态监控的动车组轴箱轴承提出了一种在线评估可靠性的新方法:动车组轴箱轴承系统以及部件的退化过程受具有时移的非线性维纳过程影响,该过程作为协变量集成到比例风险模型中用以描述故障时间的危险率;将退化路径和时间轴进行离散化,通过转移概率矩阵获得可靠性量的闭式解;与仅适用于少数退化状态的传统方法不同,该方法只需对转移矩...     

土耳其伊兹密尔轻轨车辆转向架轴箱组装的设计

文章介绍了土耳其伊兹密尔轻轨车辆转向架轴箱组装的设计,分析了轴箱轴承的选型、轴箱体的设计、密封结构的设计,并进行了轴箱体强度校核和轴箱温升试验。     

基于频域法的高速列车转向架附属设备随机振动疲劳寿命评估方法研究

近年来,基于频域法的随机振动疲劳寿命评估方法因具有简洁性和计算高效性的优点而被广泛运用到实际工程中。但是频域法模型的种类繁多,在相同的应力功率谱下使用不同频域法模型得到的疲劳结果有很大差异,因此,对某一结构在特定载荷和响应谱条件下的频域法模型进行研究是极具意义的。文章以高速列车转向架的附属设备作为研究载体,基于IEC 61373:2010标准,运用雨流循环计数法和傅里叶逆变化时域模拟方法,提出了一种适用于转向架附属设备的随机振动疲劳寿命频域法计算模型。设置了3组加速度功率谱载荷下的随机振动疲劳试验,将各种频域法模型计算得到的疲劳寿命和试验寿命进行了对比。结果表明,文章所提出的模型计算疲劳寿命与随机振动疲劳寿命试验值的误差最小,验证了常用频域法模型和文章提出的频域法模型的准确性和有效性。     

新型高速客车构架的疲劳寿命数值仿真分析

文中采用了一种预测结构构件疲劳寿命的新方法－疲劳寿命数值分析方法。在计算机虚拟的现实环境下，以计算机辅助设计（CAD）有限元法（FEM）和多体系统动力学软件（MBSDS）为基础，对新型高速客车构架的疲劳寿命进行分析。用MBSDS计算作用在转向架构架上的随机动载荷，再用有限元法给出动载荷下转向架构架上详细的动应力分布。根据这些动应力，应用MSC／FATIGUE软件，分析预测构架的疲劳寿命。根据疲劳为数值仿分析的结果可知，新型高速客车构架有足够的疲劳强度，而根据放大载荷谱而得到疲劳寿命分布图。可直观的判断出转向架构架的疲劳寿命薄弱位置，可以快速比较新型转向架不同设计方案的疲劳性能的优劣，可以在设计阶段判断零部件的疲劳寿命薄弱位置，可以通过修改设计预先避免不合理的寿命分布。因此，疲劳数值仿真方法能够减少产品的试验样机数量，缩短开发周期，降低开发成本，提高市场竞争力。疲劳数值仿真方法必将在我国高速列车的研制和发展中起到越来越重要的作用。     

基于温振融合与深度自编码器的高速动车组轴箱轴承故障诊断模型

因物理监测信息利用不足,动车组轴箱轴承故障诊断存在准确率较低问题。首先,利用高速动车组轴箱轴承试验台获取丰富数据,融合温度特征数据与振动特征数据,并使用主成分分析法进行融合与降维;然后,建立基于温振融合与DAE(深度自编码器)的轴箱轴承故障诊断模型,并通过深度自编码器进行模型训练;最后,用高速动车组轴箱轴承试验台测试集的数据进行模型验证。验证结果表明：与其他对比模型相比,基于温振融合与DAE的轴箱轴承故障诊断模型的诊断准确率更高。