基于变权组合模型的地铁车辆车轮踏面磨损预测

为准确获取地铁车辆车轮踏面随列车运行里程的磨损变化情况,选取灰色新陈代谢模型、二次指数平滑模型以及一元线性回归模型为单项预测模型,以样本点处组合预测误差绝对值最小为最优准则,建立了地铁车辆车轮踏面磨损变化趋势的最优非负变权组合预测模型。通过实例检验变权组合模型和各单项模型的预测性能,结果表明,构建的变权组合预测模型能够有效克服各单项预测模型的缺陷,预测精度及稳定性明显优于各单项预测模型,可为地铁车辆在实际运行过程中车轮踏面磨损趋势的准确预测提供了一种可行的求解方法。     

改进的车轮踏面磨损量最优非负变权组合预测模型

为准确获取车辆轮对踏面随列车运行里程的磨损量变化情况,以灰色离散GM(1,1)模型、指数平滑模型和线性回归模型为单项预测模型,以灰色关联度最大为最优准则,建立车轮踏面磨损趋势的最优非负变权组合预测模型。与各单项模型、以组合预测误差平方和最小为最优准则的变权组合模型进行对比。研究结果表明,变权组合模型的局部预测精度和全局预测精度均高于各单项模型,而本文模型有效抑制了基于误差平方和最小的变权组合模型误差"放大"的缺陷,预测精度及稳定性更高。     

灰色变权组合模型的货车车轮踏面磨耗预测

为探讨变权组合模型在货运专线车轮踏面磨耗趋势预测中的应用,采用基于灰色新息GM(1,1)模型、灰色离散GM(1,1)模型和指数平滑模型为一体的变权组合方法研究货运专线车轮踏面随走行公里的磨耗趋势,并与各单项模型预测结果和定权组合预测结果作对比,研究结果表明:应用组合方法比单纯应用单项预测模型方法更合理,预测结果更可靠,且变权组合预测模型优于定权组合预测模型,预测精度较高。本文所提出的变权组合预测方法能够很好地预测货运专线上车轮踏面的磨耗趋势,是一种研究运输专线上车辆轮对维护决策的有效方法。     

车轮踏面故障诊断技术及其应用

车轮和轮箍是铁路机车车辆的重要走行部件，其质量直接影响行车安全。主要介绍JK00430型机车走行部车载监测装置的工作原理及车轮踏面故障的诊断方法与处理措施。     

城市轨道交通车辆车轮踏面经济型镟修应用研究

车轮踏面是城市轨道交通车辆走行部的关键部件,影响整车的安全性和舒适性.为提高车轮踏面镟修的经济性,文章分析车轮踏面镟修量的影响因素,结合走行部车载故障诊断系统和轨旁检测系统数据的特征,建立基于模糊多属性决策分析的踏面经济型镟修模型.根据模糊隶属度确定的各类指标及专家意见,确定车轮踏面故障类型、故障程度及故障发展趋势,综...     

南宁地铁1号线轮轨磨耗分析与改善措施

在城市轨道交通中,轮轨关系的好坏影响着电客车运行安全与舒适度。针对南宁地铁1号线部分列车在正线运行过程中出现异响的情况,测量实验车辆车轮的外径及径向跳动值,对车轮踏面磨耗程度、趋势进行分析。结果表明,列车车轮踏面在磨合期磨耗较为严重,后期磨损趋于稳定,列车行驶在未经打磨的轨道会加重踏面的磨损。在新线投入使用前对钢轨进行打磨能有效改善轮轨关系,延长车轮踏面使用寿命,为指导现场的检修工作与预防性维修提供依据。     

车轮踏面粗糙度与轮轨滚动噪声

探讨了制动系统和走行里程对车轮踏面粗糙度以及轮轨滚动噪声的影响，分析测量了装各种制系统客货车辆的车轮踏面粗糙度，认为装盘形制动的车轮比仅装铣失闸瓦的车轮具有较好的踏面粗粗糙度和较低的噪声级。     

自调节独立车轮走行部的动力学性能

自调节独立车轮走行部具有依靠重力刚度使车轮回复到径向位置的能力。建立自调节独立车轮走行部的运动方程,并采用踏面斜率的泰勒级数对重力复原力的表达式进行简化。自调节独立车轮轮副的摇头运动类似于单摆,其频率取决于接触点的踏面锥度。为衰减轮副的摇头运动,需设置一附加阻尼,阻尼比要达到0.5。提高自调节独立车轮的复位能力,需要车轮踏面具有较高的锥度,使用接触角踏面反推法设计了适合于自调节车轮走行部的踏面,建立相应的车辆横向动力学简化模型。仿真分析表明,自调节车轮走行部具有理想的通过曲线性能。     

时速250km等级动车组自主化车轮的耐磨性能试验研究

对时速250km等级动车组自主化D1车轮进行耐磨性能试验,并与进口ER8车轮的耐磨性能进行对比。首先在实验室内采用Amsler磨损试验机对这2种车轮试样进行磨损试验,测量各试样的磨损失重量。然后将这2种车轮安装在同一动车组上,在太原南至永济北区间往返运行,通过计算车轮踏面廓形实测线与基准线滚动圆中心位置纵坐标的差值,衡量车轮实际的磨损量。结果表明:自主化D1车轮试样的相对耐磨性能约为ER8车轮试样的1.09倍,且其磨损机理主要为疲劳磨损,同时伴有磨粒磨损的特征;随着运行里程的增加,车轮每万km的平均磨损量逐渐减小,当运行里程达到20万km时,自主化D1车轮每万km的平均磨损量为0.041mm,低于ER8车轮,表明自主化车轮的耐磨性能较进口车轮更为优异。     

列车车轮踏面制动温度循环试验与温度场仿真分析

在分析货物列车踏面制动方式下车轮踏面热振裂纹和车轮热疲劳裂纹产生机理的基础上,以国内碾钢车轮材料为对象进行踏面制动温度场试验,重点研究制动过程中摩擦热源向转动车轮踏面表面传热的关系,模拟车轮旋转周期内闸瓦摩擦生热和对流换热交替变化的规律,建立车轮制动过程瞬态温度场三维有限元模型,改进以整体输入热流和对流换热的简化模式为基础的传统理论的热应力计算方法。通过在摩擦制动动力试验台进行的制动试验,证明计算模型从宏观和细节方面比较完整地反映了车轮踏面制动热温度场的实际工况。为确定车轮踏面制动极限和作用方式、列车制动距离等技术规范提供计算依据。     

2种响应面方法在车轮踏面优化中的应用分析比较

首次将响应面方法应用到车轮踏面优化中。分别基于多项式响应面车轮踏面优化方法和高斯径向基函数响应面车轮踏面优化方法,用C++语言编写优化软件模块,实现在C++环境中调用多体动力学软件ADAMS/Rail进行轨道车辆系统的动力学仿真分析;将动力学仿真分析得到的数据反馈给车轮踏面优化软件模块,完成整个优化设计的循环过程。分析比较这2种响应面方法在车轮踏面优化中应用的结果表明,2种响应面方法非常适合于车轮踏面优化,而且收敛速度快;从磨耗指数的优化来看,用2种响应面方法对200 km.h-1客车车轮踏面进行优化后,新车轮踏面较原车轮踏面的磨耗指数降低52%左右,说明对磨耗指数的优化非常有效。在优化计算时间方面,多项式响应面车轮踏面优化方法为50 566 s,高斯径向基函数响应面车轮踏面优化方法为16 449 s;在1次试验设计的试验次数方面,多项式响应面车轮踏面优化方法为77次,而高斯径向基函数响应面车轮踏面优化方法只有25次。在车轮踏面优化中高斯径向基函数响应面方法优于多项式响应面方法。     

高速动车组D2车轮与ER8车轮滚动台架对比试验研究

为研究高速动车组自主化D2车轮与进口 ER8车轮的踏面磨损和疲劳裂纹扩展行为,将踏面上有相同形状和相同深度预制缺陷的2种材质车轮组成1个轮对,在1∶1高速轮轨关系试验台上以350 km·h-1的试验速度进行缺陷扩展程度、磨损量和硬度对比试验,并观察试验后的微观组织结构.结果表明:经4.5×104km的滚动试验后,D2车...     

列车车轮踏面擦伤信号处理算法研究

车轮踏面的擦伤、磨损等缺陷严重影响车辆与轨道设施的安全和使用寿命。使用小波分析,对列车运行中踏面与轨道产生的振动检测数据进行算法研究处理,数据处理中采用小波包分解重构的方法对信号滤波,利用直方图的特性得到擦伤信号的阈值。     

铁路车轮和车轴的疲劳强度试验

从整个使用寿命来看,铁路车辆的运行距离要比公路车辆长得多,这样就需要确定走行机构部件的疲劳强度特征值。Ilsenburg轮对工厂的旋转弯曲疲劳试验设备为测试整体车轮和车轴的疲劳强度提供了简单并且廉价的方法。     

神朔线SS4改进型电力机车走行部振动原因分析及应对措施

针对SS4改进型电力机车在神朔线运用中频繁出现走行部振动,造成机车镟轮及影响其他部件质量的问题进行分析,认为SS4改进型电力机车在牵引重载列车条件下车轮踏面擦伤和异常磨耗是主要原因,并提出改进措施。     

数控车辆不落轮车轮车床的研制

随重载高速列车的不断开行，车辆轮对擦伤和自然磨损问题日趋突出，车辆的不落轮旋削修复轮对踏面工作势在必行。因此在数控机车不落轮车床成功的基础上，采用中置摩擦轮驱动、微机数控、步进电机驱动刀架进给，以完成车轮踏面切削的自动加工。并对主要部件做了设计计算分析，最后简述了该机床的结构和原理。     

基于Transformer的人工神经网络城轨列车车轮磨耗预测模型构建

针对目前已有地铁列车车轮磨耗预测模型,在大量车辆车轮廓型数据支撑下,分析车轮磨耗规律,如廓形参数及等效锥度等因素与踏面磨耗、轮缘磨耗之间的关系,研究各参数与车轮磨耗之间的相关性。采用数据驱动方式,构建一种基于Transformer的人工神经网络,用于建立车轮磨耗预测模型。试验结果表明,基于数据驱动的车轮磨耗预测网络能够实现车轮磨耗的准确预测,可用于预测车轮使用寿命,减少相关成本,提高经济效益。     

闸瓦和车轮间的夹杂物对车轮异常磨损的影响

车轮踏面/闸瓦制动时,闸瓦的摩擦面上形成金属块状物(熔着片)现象时有发生,摩擦面上形成的熔着片是踏面凹陷磨损的一个重要原因,带来车辆维修方面的许多麻烦。为分析熔着片的产生原因,经试验台试验,并对熔着片断面组织进行了分析,从而查明了熔着片的产生机理,并了解到车轮踏面的磨损量伴随摩擦面上熔着片的生长而增大。指出此次的研究成果有助于今后采取有效对策而防止熔着片产生。     

铁路道岔转辙器部件轮轨两点接触计算方法研究

根据基本轨与尖轨的相对位置及轨下支撑方式,分析车轮与转辙器钢轨的接触特性,在考虑尖轨与基本轨相对运动的基础上,提出铁路道岔转辙器部件轮轨两点接触的计算方法,以18号单开道岔为例,对比分析了标准和磨耗车轮LMA踏面与钢轨匹配时的轮轨接触特性,验证两点接触计算方法的正确性和可行性。研究表明:车轮踏面磨耗后,轮轨接触点位置更多的位于尖轨轨距角附近,会增大尖轨的侧面磨耗;车轮踏面磨耗会导致轮载转移的位置后移,增大车辆进入道岔时轮对蛇形运动的距离和幅度,进而导致横向轮轨动力相互作用的增大;磨耗后的车轮踏面,其轮轨两点接触的可能区域分布较为分散,可能造成轮轨接触点的无规律跳跃,从而引起较大的轮轨冲击振动作用。     

车轮踏面多通道数据采集系统设计

车轮是机车车辆最主要的承载部件之一,车轮的运行状况直接关系到机车车辆的运行安全。在研究和总结国内外机车车辆在线踏面擦伤检测技术应用及发展现状的前提下,基于FPGA设计核心控制模块,车轮踏面多通道数据采集系统（以下简称“系统”）不但能实现对前端10通道车轮踏面振荡信息以10KHz速率进行数据采集和转换控制,而且能完成与后端DSP数字信号处理器间的通信。同时采用FPGA自顶向下模块化的具体实现方案,使系统功能更加直观。