KZ4A型机车转向架轴重增加后的设计改进

借鉴国内外200km/h等级机车轴重设计经验,通过对机车动力学性能的分析和对转向架主要部件的疲劳强度校核等,提出了KZ4A型机车转向架轴重增加后的设计改进措施。     

架悬机车驱动装置悬挂参数及结构的研究

采用多体动力学软件SIMPACK建立完整的动力学模型,分析架悬式机车驱动装置悬挂的纵向、横向刚度对其振动加速度和机车平稳性能的影响,发现在10 kN.m-1数量级选择纵、横向刚度,可以显著改善机车的横向性能和电动机工作条件,有效降低横向轮轨力,还可以提高机车的稳定性。认为采用摆杆悬挂是实现弹性架悬的重要结构方式。提出了等效刚度的概念,分析表明在相同的等效刚度下,传统架悬模型和弹性架悬模型的计算结果是吻合的。     

机车侧向过岔时对护轨的横向冲击

根据道岔的实际尺寸和平面布置,利用道岔区轨道的变截面,在Simpack软件中建造道岔模型和机车模型,模拟计算了机车侧逆向通过18号提速改进型可动心轨式单开道岔时对护轨的横向冲击响应,并分析了机车的运行速度和护轨平直段轮缘槽间隙量对最大横向冲击力的影响。     

六轴弹性架悬高速机车牵引杆布置方式

为了开发中国运行速度为200km.h-1的2C0轴式单杆牵引高速机车转向架,研究了牵引杆布置方式对机车运行安全性的影响。采用多体动力学软件SIMPACK建立了2C0轴式弹性架悬机车整车动力学模型,在惰行、牵引和制动工况下,分析了单牵引杆由转向架向车体端部和中部牵引时,机车的直线运行性能和曲线通过性能。分析结果表明:牵引杆布置方式对机车动力学性能影响不显著,建议采用牵引杆端部牵引的方案,以简化机车车体的设计与制造。采用牵引杆端部牵引的机车可安全通过R400m和R1600m的S形曲线;通过R400m小半径曲线时,机车惰行运行的轮对横向力大于牵引和制动工况的横向力,制动工况的轮重减载率较大;通过R2800m大半径曲线时,机车牵引和惰行的轮对横向力大小相当,大于制动工况的横向力。     

HXD1型电力机车转向架设计的探讨

为了提升我国重载牵引机车转向架的设计水平,采用多刚体动力学软件SIMPACK建立了2B0轴式HXDl型大功率交流传动电力机车动力学模型.通过比较二系悬挂纵向和横向布置方式、二系横向减振器布置位置、车体质心垂向距离和转动惯量的机车动力学性能以及牵引点高度对粘着利用率的影响.结果说明HXDI型大功率交流传动电力机车转向架设计采用二系悬挂横向布置的方式,可以减小二系簧最大横向变形量;二系横向减振器布置在端梁处,可以降低轮轴横向力;牵引杆倾斜布置可以获得较高的粘着利用率;降低车体质心高度对机车曲线通过性能略有利;增加车体长度和转动惯量,可以显著改善机车平稳性指标.     

CRH5型动车万向轴传动系统技术特征分析

CRH5型动车传动系统通过纵向布置的万向轴传递驱动力矩.本文利用多体动力学软件SIMPACK建立包含传动系统的单节CRH5型动车模型,讨论了驱动、制动和惰行3种工况下万向轴传动系统运动学和动力学性能,并在此基础上对反作用杆杆端关节参数进行优化.结果表明:驱动制动力矩改变齿轮箱转角,使得万向轴不满足等速传动条件,导致驱动力矩波动,引起传动系统强迫振动,对传动不利;反作用杆关节刚度决定齿轮箱偏转角度及其固有振动频率.刚度过小引起万向轴较大折角,而刚度过大使得传动系统固有振动频率与正常运行速度下万向轴强迫振动频率接近,从而引起共振,本文通过对传动系统分析,得出较为合理的系统参数选用范围.     

机车车辆轨道扭曲抗脱轨能力评价

介绍了澳大利亚于2009年颁布的AS 7509.1《铁路机车车辆—动力学性能—第1部分:机车车辆》中机车车辆在扭曲测试轨上脱轨安全性测量方法,在SIMPACK软件中模拟AS 7509.1标准中的实验扭曲轨道条件,进行车辆脱轨安全性计算方法.与欧洲在2005年颁布的BS EN 14363《铁路设施—铁路车辆运行特性的验收试验—运行性能试验和稳定性试验》中计算机仿真评价机车车辆低速抗爬轨能力方法进行比较分析得出,AS 7509.1标准比BS EN 14363标准验证车辆适应轨道扭曲能力的计算方法更可靠,适用性更广.     

利用GM/RT 2142标准评价大风环境下机车车辆的抗倾覆能力

介绍了英国标准GM/RT 2142—2009《大风环境下机车车辆抗倾覆能力》中临界倾覆风速的计算方法及评价抗倾覆能力的大致流程,并利用该标准评价了某出口机车大风环境下的抗倾覆能力。     

2B0动力车踏面外形对悬挂参数选配的影响

利用多刚体动力学软件SIMPACK,对锥形或磨耗形踏面的某2B0动力车进行了随机不平顺非线性时域响应分析,结果表明:该动力车仅按锥形踏面配置的抗蛇行减振器不利于踏面磨耗后的稳定性;新轮直接采用磨耗外形的动力车容易实现更高的稳定性。该动力车的横向平稳性对踏面外形比较敏感,垂向平稳性不敏感;对于不同踏面外形,二系横向减振器和一系、二系垂向减振器的卸荷特性对动力车平稳性影响的规律相似。合适的二系横向止挡间隙是保证良好动态曲线通过性能的一个重要因素。     

驱动工况单轮对横向稳定性

为了解驱动工况下轮对横向稳定性,建立了考虑驱动力矩的简化单轮对动力学模型,针对不同轮轨的黏着特性,研究了弹性定位单轮的横向蛇行稳定性.结果表明:驱动工况下,轮对横向稳定性优于惰行工况,对于弹性定位动力单轮对,当平均蠕滑率为0.8%时,横向非线性临界速度为惰行时的1.1倍;驱动时,轮轨黏着饱和导致轮对摇头力矩减小,有利于横向稳定性,但纵向切向力增加使得横向切向力减小,对轮对横向稳定性不利.