综合技术研究

  • 车载变流器大功率IGBT数字驱动方法研究

    杨宁;

    文中首先对车载变流器大功率IGBT的驱动进行了深入分析研究,提出了数字驱动的保护构架与保护思想。随后阐述了数字脉冲分配保护作为IGBT驱动预处理的重要作用,列出了预处理的主要功能。之后着重分析了IGBT开关过程中驱动电阻对开关性能的影响,并提出了数字驱动的保护方案。最后设计试验,得到了开通关断过程中不同栅极电阻对应的驱动特性,并结合IGBT开关特性得到最优的开关方案,测试结果表明:数字驱动方案大大降低了开通过程中的损耗与di/dt及关断过程的损耗与du/dt。这一研究成果已在既有大功率机车和动车上装车运用。

    2024年01期 v.44;No.237 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K]
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  • 基于压缩感知的车地传输数据压缩算法研究

    叶鹏迪;杨晓明;杨阔;吕赫;

    动车组车地无线传输受限于移动网络带宽限制,数据传输间隔较长,无法准确反映车载系统运行状态,提出了一种基于压缩感知的车地传输数据压缩算法,能够在地面高精度地还原车载原始数据的同时,大幅压缩车地传输数据量,提高了车地带宽利用率,为动车组运行监测和故障应急指挥提供了更详实的数据支撑。

    2024年01期 v.44;No.237 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 3322K]
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  • 基于MODWPT平方包络峭度谱的轴承声信号故障诊断方法

    李方烜;

    针对噪声干扰条件下的轴承声信号故障诊断问题,可以通过基于最大重叠离散小波包变换(MODWPT)的平方包络峭度谱法对轴承进行故障诊断。该方法首先对原始非平稳信号用MODWPT分解为若干个子频带分量之和,再对各子频带分量做平方包络峭度谱,快速定位原始非平稳信号当中冲击成分显著的频带范围,最后对目标频带做带通滤波并进行包络解调可得到故障诊断结果。通过实测轴承声信号数据验证,该方法可以有效地对轴承进行故障诊断。

    2024年01期 v.44;No.237 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2753K]
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专题研究

  • 抬轮器垂向刚度对运输故障动车通过曲线的影响

    刘加蕙;黄志辉;杨鸿泰;秦晓特;

    针对仿真过程中出现抬轮器车轮轮轨垂向力为零的现象,建立抬轮器—故障车辆动力学模型,基于Matlab和Simpack软件分析抬轮器运输故障动车通过缓和曲线时出现轮轨垂向力异常现象的原因,研究垂向刚度对其承载特性的影响。结果表明:过大的垂向刚度使抬轮器轮对一侧悬空,出现轮轨垂向力为零的现象;抬轮器应选取适宜的垂向刚度,否则会造成一侧车轮轮重减载过多,影响其安全性能;通过缓和曲线时,由于构架相对轨面存在反向侧滚,造成抬轮器轮对呈现出相反的承载特性。

    2024年01期 v.44;No.237 24-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2639K]
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  • 速度400 km/h高速列车轴箱轴承技术研究

    段耀凯;杨晨;张玉梅;吴兴文;姚雪松;石磊;周国;池茂儒;梁树林;刘志恒;

    高速列车轴箱轴承的可靠性和高速性能是保障高速列车运行安全和运行效率的关键因素。依据高速列车轴箱轴承的实际应用工况特征,并结合现有高速列车轴箱轴承的检修统计数据,对比分析了双列圆锥和双列圆柱设计的轴箱轴承技术特点。针对现有某高速列车车型,以满足运营速度400 km/h的技术要求为目标,对双列圆锥轴箱轴承低摩擦优化设计和轴箱系统散热设计优化这两个方面进行研究。其中为了准确评估摩擦功耗,建立了轴承—车辆刚柔耦合动力学模型,并以京津轨道谱和实测车轮不平顺作为输入,计算了轴承的动态载荷。轴承摩擦计算结果表明,在车速400 km/h,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承的摩擦发热功耗比原有双列圆锥轴箱轴承大约降低24%;轴箱轴承台架测试显示,在更高的车速下,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承运转温度比原有双列圆锥轴箱轴承降低了大概15°C。轴箱系统热仿真计算显示,在相同的热源输入和环境温度和散热条件下,铝合金轴箱体的最高温度相比铸铁轴箱的最高温度降低了约20°C。相关研究结果,可以为运营速度400 km/h高速列车的轴箱系统总体设计提供参考。

    2024年01期 v.44;No.237 33-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 3093K]
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  • 基于高速动车组实测轮轨力的轨道缺陷评价方法

    张一喆;祖宏林;张志超;储高峰;

    高速铁路轨面低塌、波磨以及各类轮轨型面匹配不良问题均会影响旅客乘坐舒适度,甚至威胁动车组运行安全。上述轨道缺陷在实践运用中不易发现,但长期存在会造成轮轨接触关系极度恶化,严重影响车辆及轨道结构使用寿命。文中基于安装有连续测力轮对的高速铁路综合检测列车,在日常巡检中取得的覆盖全国高速线路的轮轨力实测数据,进行了深入的统计分析及现场对照,提出了一种全新的轨道缺陷评价方案,能够准确给出轨道缺陷类型、缺陷严重程度、具体里程等信息,为工务部门日常检修和维护提供了重要依据,在实践运用中效果良好。

    2024年01期 v.44;No.237 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1957K]
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  • C80EF型通用敞车转向架基础制动装置孔位调整技术研究

    罗汉江;李冬;吴畅;张锐;傅茂海;

    文中简要介绍了C80EF型通用敞车基础制动装置的结构。结合C80EF型通用敞车基础制动装置运用检修实际,从转向架基础制动装置、ST2-250型闸瓦间隙调整器(简称“闸调器”,下同)关键参数等方面对轮瓦磨耗量的影响进行了详细分析,并得出了轮瓦磨耗量与支点、下拉杆及闸调器参数间的关系。根据C80EF型通用敞车车轮磨耗调研数据,制定出适合该车型的转向架基础制动装置孔位调整规则,并适当验证了其分析的正确性。

    2024年01期 v.44;No.237 48-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2533K]
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  • 轨道车辆制动产品橡胶件加速寿命试验研究

    王瑞;金哲;金宇智;韩海山;郑林祺;樊贵新;邵林;

    根据橡胶件在制动产品中的实际工作状态分析了橡胶件的失效机理,确定了影响使用寿命的特征参数,结合橡胶样件的阿累尼乌斯模型建立某种配方橡胶件的加速寿命模型,研究了一定应力下的高温加速寿命试验方法,并以空重阀橡胶件为例,进行了高温加速寿命试验。研究结果表明,高温加速因子的确定方法具有可操作性,能有效验证制动产品橡胶件使用寿命。

    2024年01期 v.44;No.237 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1880K]
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  • 寄生参数对IGBT关断浪涌电压影响的仿真建模

    李岩磊;刘直;李阳;代鹏;陈明远;杜玉亮;

    IGBT作为能源变换与传输的核心器件具有良好的载流与抗压能力,在轨道交通、电力系统等行业领域应用非常广泛。以建模仿真的方式模拟浪涌电压实际运行性能,深入研究其特性,可为提高功率器件系统的安全性与稳定性提供依据。文中通过有限元法求解电磁准静态场提取单桥臂回路各器件的寄生参数,并结合IGBT器件静态、动态特性建立了精确的单桥臂电路模型。通过对比不同精度模型的仿真计算结果表明,寄生参数对于浪涌电压的幅值大小和振荡具有不可忽视的影响,在电路优化设计中应予以充分的关注。该精确模型具有精准、易调控的特点,仿真结果对IGBT功率器件精确的损耗计算、可靠的电磁兼容设计及评估潜在风险具有指导性意义。

    2024年01期 v.44;No.237 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2534K]
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  • 基于多维度评价的动车组故障等级划分方法研究

    赵泽平;姚建伟;张可新;安迪;

    对动车组故障等级进行合理划分,有助于判断不同故障模式对整车和线路运营所造成不良后果的严重程度。基于故障影响范围、影响时间、故障概率3个评价维度,使用层次分析法对动车组不同故障情形进行综合评分,并按照严重程度的大小划分为4个等级。在此基础上,提出了一种结合该种故障等级划分方法的危害度计算模型,通过某型动车组高压牵引系统危害性的计算,分析说明方法的可行性和适用性。

    2024年01期 v.44;No.237 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1207K]
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  • 基于q轴电流补偿的牵引电机拍频抑制方法研究

    蒋威;王全宇;殷振环;郭永琪;宋文胜;

    以实现电力牵引变流器轻量化为目标,开展了中间直流环节无LC谐振电路时牵引电机拍频抑制方法的研究。首先分析了牵引变流器中间直流环节电压存在的2倍频脉动特性,以及该脉动电压量对同步旋转d-q坐标系电机电流的影响规律;在此基础上,研究了一种基于q轴电流进行补偿的牵引电机拍频抑制方法;最后在半实物仿真平台上对该拍频抑制方法进行了测试验证。结果表明,该拍频抑制方法可以有效降低牵引变流器中间直流环节无LC谐振电路情况下2倍频脉动电压量引起的转矩脉动和电流低频谐波,从而达到抑制电机拍频现象的目的。

    2024年01期 v.44;No.237 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2704K]
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  • 机车紧急制动距离校验校核方法现状及建议

    潘全章;

    为了进一步提升制动系统在铁路机车运用上的可靠性,文中采用调研和试验测试的方式,针对机车制动系统紧急制动距离的校验方法,从相关标准要求、主机厂和路局的检修现状、制动系统配置情况、制动系统的检测能力等方面着手进行了论述,并指出了目前紧急制动距离校验的问题和难点。针对目前在紧急制动距离校核方面存在的问题,提出了建立标准制动距离数据表和通过地面数据分析测算紧急制动距离的方法,并通过HXD2型电力机车作为示例进行试验测试和论述。文中提出的解决方案相结合能够有效果简化紧急制动距离的校核操作方式,提高紧急制动距离试验的效率。

    2024年01期 v.44;No.237 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K]
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  • 一种基于能耗分析的高速动车组节能算法

    王皓;

    高速动车组在两个停车车站之间运行,如按照时刻表规定的运行时间计算的区间平均速度为目标速度,则必然晚点。如按照轨道设计限速运行,则必然早于时刻表到站。在这两个速度之间,存在一个“理想目标速度”能确保高速动车组准时到站。文中通过建立并分析高速动车组的能耗模型,认为高速动车组的能耗方程是速度的3次方。因此,通过迭代算法找到的“理想目标速度”,就能同时满足高速动车组准点到站和能耗最低两大要求。通过仿真对比,证明该节能算法完全能满足这两大要求。

    2024年01期 v.44;No.237 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K]
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  • 真空绝热板在冷链运输装备上的工程应用研究

    罗彦平;苗晓雨;侯天华;王新锐;岳凌汉;

    近年来随着多式联运的发展,冷藏集装箱以其周转快、可参与联运、实现“门到门”全程冷链等优点,逐渐成为冷链运输装备发展的主流方向。无论是何种类型的冷链运输装备,其最基本特征是具有隔热性能的箱体以减少漏热,主要方法是采用低导热系数的保温材料。真空绝热板是一种导热系数非常低的新型绝热材料,其导热系数可以达到目前采用较多的聚氨酯发泡材料的1/10。文中从真空绝热板的特性、冷链运输装备的结构特点、真空板绝热板应用要求和仿真对比研究等多方面就真空绝热板在冷链运输装备上的工程应用进行了探讨,可为我国冷链运输装备的技术发展提供参考。

    2024年01期 v.44;No.237 95-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1814K]
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  • 基于分布式技术的动车组车载大数据存储与检索技术研究

    扈海军;

    随着动车组的数据传输能力升级改造以及复兴号智能型动车组的上线运营,动车组监测项点数据快速扩充,如何高效、准确地对动车组的海量车载非实时数据进行存储、检索与查询,成为提升动车组车载数据管理和应用水平面临的一个挑战。文中提出一种基于分布式技术的海量非实时数据地面系统架构,将各动车运用所的数据服务站点作为子节点,全路数据服务中心作为主节点,对具备时空属性的海量数据快速检索算法进行了研究,构建了一种支持分布式数据存储、检索及数据分析的架构,开发了原型系统,验证了解决方案的可行性和有效性。

    2024年01期 v.44;No.237 100-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 3064K]
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铁路供电技术

  • 速度350 km/h高速铁路接触网设备服役性能试验研究

    孔龙飞;

    对某350 km/h速度等级高速铁路接触网几何参数动态性能、运营动车组受电弓静态压力和弓网燃弧性能进行长期跟踪测试,对比不同运营速度下弓网燃弧次数、弓网动态接触力,接触网动态抬升量、接触网零部件承受的载荷和滑板磨耗变化规律,对接触线磨耗进行分析,预测了接触线寿命,最后对接触网零部件进行试验台试验,检验了零部件使用寿命。通过以上试验和研究,比较充分地掌握了动车组350 km/h运营速度下接触网设备服役性能,为接触网设备养护维修提供了数据支撑。

    2024年01期 v.44;No.237 108-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1800K]
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  • 基于数据特征的接触网补偿装置卡滞识别方法研究

    逯昊舒;张文轩;王婧;杨志鹏;王斌;寇鸿博;

    对于铁路接触网中心锚结及下锚补偿装置出现异常,根据6C检测系统中高速铁路弓网综合检测装置(1C)采集的波形数据总结出数据特征并提出相应算法。选取弓网接触力和接触线高度作为判断此类缺陷的2个特征变量,经过数据预处理后,计算弓网接触力一跨内标准差,接触线高度通过移动滑动窗,采取相应规则形成上界线,结合波形数据特征确定阈值并进行逻辑判断,得出异常锚段公里标。通过对典型线路进行计算分析,结果表明该方法可以识别出接触网中心锚结及下锚补偿装置缺陷,可为快速寻找此类缺陷及相关分析提供数据支撑。

    2024年01期 v.44;No.237 117-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 3086K]
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  • 动车组高压半刚性电缆终端动态运行特性研究

    刘寅秋;盛婕;戴晋;赵伯胜;

    随着动车组配属列数和运行时间的增加,近年来全路发生多起运营过程中的车顶高压半刚性电缆终端绝缘失效对地放电故障,造成一系列事故影响。文中分析了动车组车顶高压半刚性电缆终端的典型事故,进行了200~300 km/h速度级下的半刚性电缆终端运行振动试验,获得了该型动车组电缆终端的运行振动特性数据,从设计、制造、检测、试验研究等方面给出了对车顶高压半刚性电缆终端运用的优化建议。

    2024年01期 v.44;No.237 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 4369K]
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运用与检修

  • CRH2A/380A平台动车组三级修检修范围及标准深化研究

    吴国栋;张庆华;钱小磊;

    从铁路机车车辆专业技术管理的角度,对CRH2A/380A平台动车组修程修制改革情况进行了全面总结,深入分析了该平台动车组当前三级修在检修范围、检修标准、检修修时等方面亟待深化研究的主要问题,采用系统思维、精准思维、辩证思维的工作方法,遵循以可靠性为中心的维修理论,按照最少维修资源消耗的原则,将检修内容、技术标准和生产组织作为一个有机整体进行统筹优化,通过开展产品原设计性能、功能原理、长期运维数据、检修工艺流程、工艺方法、生产组织等不同维度的分析,提出了针对性的优化解决方案,积累了我国铁路机车车辆运维标准体系深度优化的实践经验。

    2024年01期 v.44;No.237 131-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1362K]
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  • 动车组牵引系统接地故障分析及优化研究

    刘克思;贾焕军;王安;周立辉;

    动车组牵引系统接地故障为动车组主供电系统最为典型的故障之一,且对动车组安全运营影响较大,文中通过对某型动车组牵引系统接地故障进行分析,查找各方面因素,并从相关部件的设计结构、工艺方案及故障诊断逻辑等方面研究优化措施,降低并预防接地故障的发生。

    2024年01期 v.44;No.237 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K]
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城市轨道交通

  • 某地铁转向架构架端部开裂机理及分析

    李飞;吴兴文;罗贇;刘开成;谢晨希;

    针对某B型地铁在正常运营过程中发生转向架构架端部开裂问题,文中采用运营模态分析和线路试验开展断裂机理研究。首先文中基于PolyMAX方法识别出构架在实际运营中的工作模态,其中构架端部存在频率为222.9 Hz,阻尼比为0.72%的纵向摆动固有模态;然后通过分析轴箱、构架端部加速度和动应力时频特性以及对典型区间轨道调查发现,车辆以60 km/h的运营速度通过含有波长为80 mm钢轨波磨的弹性短轨枕区段时,构架端部与轨道固有频率重合,从而导致结构共振引发疲劳破坏;在相同工况条件下,构架端部安装加强筋改进后的结构,其振动加速度和动应力均比原方案减小90%左右,同时对改进前后构架端部进行寿命评估,结果表明安装加强筋后的构架端部损伤值大幅降低,满足转向架的使用寿命要求。

    2024年01期 v.44;No.237 142-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 15509K]
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  • 城市轨道车辆架控制动装置故障及可靠性研究

    孟繁辉;尚小菲;高靖添;马永靖;曲志及;杨东;

    制动控制装置是制动系统的核心部件,其故障情况直接影响地铁车辆运营的可靠性和安全性。文中针对应用相对广泛的架控制动装置,从结构原理分析其故障影响,并通过对既有分布在6个城市的12个地铁列车项目近3年的故障数据进行分析,确定故障分布和故障影响,并开展可靠性计算。同时对典型故障从设计、制造多角度进行分析,为提升架控制动装置的可靠性和安全性提出了解决措施。

    2024年01期 v.44;No.237 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1903K]
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  • 基于SARIMA和SVR组合模型的转向架系统寿命评估

    师蔚;范乔;杨洋;胡定玉;廖爱华;

    随着地铁运营时间和里程的增加,地铁车辆逐渐接近其理论寿命,为确保车辆运行安全性,需对其重要子系统进行健康状态及剩余寿命评估。文中选取车辆转向架系统作为研究对象,提出了一种基于协方差优选法的季节性回归移动平均(SARIMA)和支持向量回归(SVR)的组合模型对转向架寿命进行评估。首先,将车辆转向架系统历史故障率转化为健康指数,然后基于协方差优选法将SARIMA和SVR进行赋权组合,根据转向架系统历史健康指数进行预测,最后建立历史和预测的健康指数与运行时间的数学模型,分析得到转向架系统的剩余寿命。以某地铁车辆转向架系统为例进行算例分析及验证,结果表明组合模型可更准确地预测其健康状态,为有关维修部门开展维修维护策略提供理论依据,估计得出其剩余寿命,为车辆寿命后期退役及延寿决策提供理论数据分析支撑。

    2024年01期 v.44;No.237 157-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 2028K]
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  • 城轨列车一体化集成控制仿真测试平台方案

    张顺广;韩广顺;冯浩;李洋涛;姚放;

    提出一种用于测试验证牵引、制动、网络集成控制的试验台方案,即在原有的列车控制架构基础上,将部分牵引、制动控制器的功能集成到整车控制系统中,以减少牵引、网络、制动子系统间的数据交互,缩短数据传输路径,降低数据传输延迟。本方案通过对整车电气原理图仿真、对列车受控子系统建模,并结合真实的子系统控制器,最终验证能否满足整车控制功能。

    2024年01期 v.44;No.237 164-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 2297K]
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动态信息

  • 《铁道机车车辆》期刊继续入编《中文核心期刊要目总览》2023年版

    <正>近日,编辑部收到北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》2023年版编委会通知,《铁道机车车辆》期刊继续入编《中文核心期刊要目总览》2023年版之铁路运输类核心期刊,是对本刊学术水平和影响力的充分肯定。《中文核心期刊要目总览》研究工作由北京大学图书馆主持,每3年评选一次。共32个单位的148位专家和工作人员参加了本项研究工作,全国各地9473位学科专家参加了核心期刊表的评审工作。经过定量筛选和专家定性评审,从我国正在出版的中文期刊中评选出1987种核心期刊。

    2024年01期 v.44;No.237 170页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K]
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