铁道机车车辆

RAILWAY LOCOMOTIVE &CAR

综合技术研究

  • 高速磁浮车辆通过小半径竖曲线时的动力学响应分析

    梁鑫;赵春发;罗英昆;虞大联;

    针对一种无摇枕悬浮架的新型高速磁浮车辆系统,建立了包含非线性空气弹簧模型、电磁悬浮控制模型的磁浮车辆动力学模型,仿真分析了车辆通过半径530m竖曲线时的动力学响应,并与采用线性等效空气弹簧模型的计算结果进行了对比分析。结果表明,采用两种空气弹簧模型的磁浮车辆车体加速度、电磁铁加速度和悬浮间隙变化量等响应差别不大,均能满足车辆动力学预测要求,但空气弹簧伸缩量计算值有明显差别,两者误差达到29%;采用非线性空气弹簧的磁浮车辆动力学响应结果更符合工程实际,可为高速磁浮车辆空气弹簧结构设计与参数选取提供应用参考。

    2020年04期 v.40;No.215 1-5+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
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  • 柔性轮对的轮轨静态接触和车辆动态性能研究

    石俊杰;崔涛;高峰;王铁成;

    分别研究了考虑轮对柔性时对轮轨静态接触几何关系和车辆动态性能的影响。首先在假设车轮不变形的前提下,将车轴简化为欧拉-伯努利梁模型,并以LM磨耗形踏面和标准60钢轨为研究对象,求解车轴运动微分方程以获得车轴的变形信息,再基于传统迹线法自编程序进行几何计算,求解变形后的轮轨接触几何参数,并与刚性轮对进行对比。结果表明,在横移量较小的情况下,柔性轮对与刚性轮对接触几何参数差别不大,当横移量较大时,两者有明显差异。其次,在车辆-轨道系统动力学模型中,利用模态叠加法将轮对考虑为柔性,并利用自编动力学积分程序计算常规工况和初始不称重特殊工况,分析其对轮轨力和一系悬挂力影响。结果表明常规工况下考虑轮对柔性的影响较小,而在特殊工况下,由于激励覆盖频率较高,柔性轮对的固有模态容易被激发,对轮轨力和一系悬挂力造成明显影响。

    2020年04期 v.40;No.215 6-12+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
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专题研究

  • 动车组制动系统软件开发集成测试平台研制

    章阳;华皛;于伟;肖会超;

    为满足中国标准动车组制动系统系列化、平台化发展需求,需研制通用型的制动系统软件开发、集成、测试平台。分析了软件开发集成测试平台的功能需求、进行了总体方案设计,并从电气接口、总线接口、人机交互接口、测试方法等方面提出了详细的设计方案。

    2020年04期 v.40;No.215 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2282K]
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  • 基于现车模型和制动控制的基础制动装置热负荷仿真分析

    郭奇宗;

    高速动车组制动时会产生巨大的内能,考验着制动盘热负荷能力。通过分析某型高速动车组紧急制动工况的试验数据,针对该型动车组制动盘比热容和导热系数的曲线特性进行了对比,搭建了符合该型动车组的制动盘热负荷仿真计算平台。利用动车组制动盘热负荷仿真计算平台,可为列车在实际线路条件下组织运输、试验提供理论支撑。

    2020年04期 v.40;No.215 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 948K]
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  • 磁轨制动器施加时的能量过程分析

    王明星;袁文琦;李敬;杨磊;汤劲松;

    磁轨制动器通电时在吸力的作用下吸附到轨道上,由于其本质为一个电感器件,故该过程伴随着电源电能的消耗及线圈磁场能量的存储,所存储的磁场能量又进一步转换为内能、机械动能等。同时,伴随着磁场的建立及磁场强度的变化,还会产生磁滞损耗、涡流损耗等。对上述过程中的能量组成形式、转换过程进行了分析,并推导了各能量组成的计算公式。

    2020年04期 v.40;No.215 26-29+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 741K]
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  • 基于CEETIS的电气柜自动测试系统的设计与实现

    余博;扈海军;

    为提高动车组电气控制系统电气性能测试准确性和效率,分析了自动测试的可行性,搭建自动测试试验台。结合CEETIS程序组及适配程序,实现了动车组车上电气柜系列多种配电设备的自动测试系统。此系统已成功运用于动车组电气柜产品例行测试环节。

    2020年04期 v.40;No.215 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K]
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  • 30t轴重重载列车电控空气制动试验研究

    段明民;

    长大重载列车的制动技术是重载运输发展的关键问题。文中在瓦日线30t轴重线路和机车车辆技术平台的基础上,对30t轴重重载列车自主化电控空气制动系统进行试验研究,通过长大下坡道的循环操纵及紧急制动等试验,对比分析电控空气系统与既有列车空气制动系统的性能。研究结果表明:自主化ECP制动系统可显著改善30t轴重重载列车纵向动力学性能,缩短列车制动距离,列车的制动能力进一步增强,在长大下坡道的运行安全性得到提高,同时列车的平均运行速度也相应提高。

    2020年04期 v.40;No.215 34-38+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
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  • 动车所小半径曲线脱轨安全性研究

    侯茂锐;秦娟兰;

    车辆以较低的速度通过小半径曲线时常会发生脱轨事故,为了研究动车组在动车所内小半径曲线脱轨的特性,应用多体动力学软件建立了8辆编组的CRH5型动车组仿真模型,考虑了悬挂参数和车钩缓冲装置的非线性特性。在某动车所半径250m的曲线进行了仿真模型的验证试验,应用MiniProf钢轨廓形仪和轨道几何状态测试手推车分别测试了钢轨磨耗和线路的轨道几何状态,将其作为仿真模型的输入参数;在钢轨轨腰粘贴应变片,利用应变片测试原理进行地面轮轨垂直力和水平力测试,应用现场测试数据对仿真模型进行验证,发现计算结果与试验结果吻合较好。应用该仿真模型分析了曲线连续正矢差、轨道几何状态及轮轨型面对车辆脱轨的影响,结果表明:(1)曲线连续正矢差对脱轨系数和横向力影响较大,对轮重减载率影响较小;(2)新车轮与磨耗钢轨接触时的脱轨系数增大约40%;(3)较大的轨道高低不平顺容易引发车辆爬轨脱轨,应严格控制小半径曲线外股的高低偏差;(4)对于CRH5型动车组,由于5车质量较轻,5车的车轮抬升量较其他车增大约35%,使得通过曲线的脱轨安全裕度减小。

    2020年04期 v.40;No.215 39-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2050K]
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  • CRH380A型动车组撒沙专项试验

    梁德龙;

    撒沙增黏为主动防滑控制的一种方式。结合CRH380A型动车组的撒沙专项试验,从测试方案及设备、数据采集原理及撒沙效果等方面,进一步研究了撒沙对动车组高速运行工况下的黏着改善效果。

    2020年04期 v.40;No.215 47-49+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K]
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  • 大功率永磁直驱技术优势及技术难点的深入研究

    李华祥;张志和;刘鹏;原志强;

    大功率永磁直驱驱动技术是继交流传动技术替代直流传动技术后又一新的重大技术跨越。文中对永磁直驱技术优势进行了分析,对国际同类技术发展现状进行了介绍,对直接驱动轮对技术、大功率永磁电机和永磁变流控制技术的技术难点进行了深入研究并提出解决方案,对永磁直驱技术的技术风险进行了阐述。

    2020年04期 v.40;No.215 50-53+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K]
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  • 转向架悬臂件振动冲击试验研究

    秦烺;沈龙江;陈国胜;申长宏;程雄;

    以一种螺纹连接的脚蹬为例介绍了转向架悬臂件按标准IEC 61373开展振动冲击试验的过程。试验中脚蹬连接杆的螺栓部分根部发生断裂,调整润滑方式、扭矩大小未解决问题,而更换橡胶材质的垫圈使试验获得通过。根据断口分析、有限元分析和螺栓校核,应力集中是断裂的主要原因,而采用橡胶垫的柔性连接消除了应力集中。

    2020年04期 v.40;No.215 54-56+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K]
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  • 铁道客车关键系统的模态规划研究

    汤劲松;王云鹏;徐聪;

    针对铁道客车模态耦合引起的共振问题,提出包含转向架、车体及附属设备的模态规划方法。建立某铁道客车的车体有限元模型,基于Guyan缩减法对弹性车体进行自由度缩减,建立车辆的刚柔耦合分析模型。调整车体主要结构的材料属性改变车体的低阶弹性模态频率,分析弹性模态变化对车辆平稳性的影响及单个模态对平稳性的贡献量,基于动态响应特性对车体局部结构和车载设备进行模态匹配研究,给出了该铁道客车的关键模态规划推荐表。结果表明,该模态规划研究方法具有较好的合理性和适应性,能够应用于其他铁道客车的模态匹配分析。

    2020年04期 v.40;No.215 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1740K]
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  • CRH2动车组车辆间减振器的最佳布置位置及动力学行为研究

    孙亚洲;陈宝玲;

    以CRH2的动力学参数为基础,基于多体动力学软件Universal Mechanism建立了6动2拖8辆编组的动车组列车系统动力学模型。从列车的稳定性、平稳性和曲线通过性能3个方面考量,将无纵向减振器与有纵向减振器的两列动车组进行对比分析,研究表明,车辆间加装纵向减振器由于加强了车辆间的耦合作用,可提高列车的蛇行稳定性及非线性临界速度,但是,过大的阻尼和节点定位刚度会降低列车的曲线通过性能,增加轮轨磨耗;通过研究车辆间纵向减振器的不同安装位置对列车动力学性能的影响,确定了其最佳安装位置为车体底架端部左右两侧,与车钩中心线等高,横向跨距3.2m处。

    2020年04期 v.40;No.215 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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  • 1435/1520mm变轨距转向架关键参数优化匹配分析

    王欢声;冯永华;罗赟;梁树林;池茂儒;

    针对我国准轨线路(轨距1 435mm,轨底坡140,钢轨型号CN60)与俄罗斯宽轨线路(轨距1 520mm,轨底坡120,钢轨型号P65)引起的轮轨接触关系差异,分析其差异对车辆动力学性能的影响,找出关键影响指标,针对主要影响指标,对变轨距转向架进行关键参数优化匹配分析,兼顾轨距变化前后的车辆动力学性能。仿真结果表明,文中提出的变轨距转向架关键参数优化匹配方案,可以使变轨距转向架车辆在轨距变换前后都能获得较好的动力学性能。

    2020年04期 v.40;No.215 72-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2574K]
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  • 基于提高冷却温度的机车柴油机部件可靠性研究

    郑永强;薛良君;张强;

    基于提高柴油机高温冷却水、机油出口温度,可降低内燃机车冷却单节的体积及质量,利于机车的总体设计,对燃油经济性及热效率有一定改善。通过热平衡试验研究确定了冷却温度提高的范围,采用有限元法分析了气缸盖温度场分布及热应力水平;进行了滑动轴承NHD分析,明确了该型柴油机滑动轴承的使用温度范围;测试并对比了活塞温度场在温升前、后的变化,确保了承受热负荷部件的使用可靠性,为干线机车用柴油机的设计提供数据支撑。

    2020年04期 v.40;No.215 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K]
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  • 铁路敞车腐蚀状况及寿命预测

    杨松柏;李洪刚;贾恒琼;杜玮;

    通过对C_(62A)、C_(62B)、C_(64)和C_(70)这4种通用敞车厂、段维修过程的调研,收集了各型敞车钢材截换量数据,特别对C_(70)车体钢板的剩余厚度进行了调查,并与其他老型号敞车进行对比,结论是目前C_(70)和C_(64)等货车使用的耐候钢不能满足设计寿命25年的要求,采用Q450NQR1型高强度耐候钢的C_(70)敞车其腐蚀情况与Q345NQR3(原牌号为09CuPTiRE)普通耐候钢的C_(64)相比可能更不容乐观,新造C_(80E)使用的S450AW耐酸钢的耐大气腐蚀性能需要时间验证。

    2020年04期 v.40;No.215 85-89+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 149K]
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  • 通用型制动夹钳单元试验台的研制

    谭杰;白旺旺;余欲为;康旭;王苏敬;

    制动夹钳单元是铁路车辆空气制动的执行机构,是保证车辆正常运行的关键部件,其性能和功能直接影响到列车制动系统状态,在保证车辆的安全性方面具有重要作用。通用型制动夹钳单元试验台可通过调整机械结构检测不同类型的制动夹钳单元,用于检测制动夹钳单元的强度试验、气密性、缓解间隙、一次伸长量、总调整量、输出力、制动效率等试验项点。主要由机械系统、气动系统、电气及控制系统组成,能够对制动夹钳进行全自动检测,且具有存储和打印数据报告功能。

    2020年04期 v.40;No.215 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
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铁路供电技术

  • 铁路牵引变电所运行维修管理模式探索与分析

    何祥照;安英霞;尹彦宏;

    针对铁路牵引变电所运行、维修管理现状,探索分析牵引变电所设备缺陷分级、状态评价、状态维修等关键要素,提出牵引变电所运行、维修管理改革思路。

    2020年04期 v.40;No.215 94-96+108页 [查看摘要][在线阅读][下载 114K]
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  • 脉冲电流作用下高铁接触网吊弦线拉伸试验探究

    胡向义;王忠诚;陈时光;王世英;张建华;

    吊弦是电力传动机车接触网的重要组成部分,是高铁运行过程中必不可少的零部件之一。吊弦线在列车运行时容易发生断丝、断股或中间位置断裂,对机车稳定运行造成严重阻碍,因此通过脉冲电流辅助拉伸破坏实验对整体载流吊弦线工作状态下的抗拉强度和应力变化进行研究具有重要的意义。试验发现,拉伸前电流预处理会增大吊弦线的塑性,减小吊弦线抗拉强度和最大应力;电流辅助拉伸时,吊弦线中最大应力和抗拉强度随着电流增大而减小;电流相同而预处理时间不同时,吊弦线中的最大应力随着预处理时间的增长而减小。试验结果验证了铜镁合金材料的电致塑性效应理论,为高铁吊弦实际应用过程提供参考。

    2020年04期 v.40;No.215 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 928K]
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运用与检修

  • 基于TPDS的机车车轮多边形分布及演变规律研究

    肖齐;于卫东;陆航;田光荣;刘茂朕;祁苗苗;

    由于缺少有效的检测手段,机车车轮多边形这类危害程度高的踏面损伤问题长期被忽视。随着铁路车辆运行品质轨边动态监测系统(TPDS)探测机车车轮的新突破,为机车车轮多边形检测提供了有效的动态检测方法。文中以TPDS系统动态监测机车车轮多边形的联网监测数据为基础,通过大数据分析,揭示我国铁路机车车轮多边形分布及演变规律,并对机车车轮检修提出合理化建议。

    2020年04期 v.40;No.215 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2022K]
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  • 大秦线2.1万吨列车中部机车与车辆车钩分离问题初探

    伏远昱;

    针对近期大秦线发生的2.1万吨组合列车中部机车与车辆车钩分离问题,总结介绍了中部机车车钩分离问题发生的过程和主要特点,结合列车操控、纵向力特点、机车检修、车辆检修等多方面因素分析和机车模拟试验对该问题产生原因进行了初步分析。结果表明:车钩分离为机车车钩从车辆车钩上方受拉跳出;在长大下坡区段均是中部机车的后钩与后部车辆脱钩分离,在上坡或平坡区段是中部机车的前钩与前部车辆脱钩分离;初步判断车钩分离问题与钩高差临近限值、纵向拉钩力较大具有直接关系。最后给出了一些相应的合理化改进建议。

    2020年04期 v.40;No.215 109-111+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K]
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  • 铁路客车制动管系检修工艺攻关

    李少华;

    在中低速(速度小于160km/h,下同)铁路客车运用过程中,制动管系内压缩空气漏泄是常见故障之一,影响行车安全。通过对制动管系的检修标准、检修工具、组装工艺等内容进行研究攻关,以提升检修质量,降低客车运用时制动管系压缩空气漏泄的故障率。

    2020年04期 v.40;No.215 112-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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地铁与轻轨

  • 某型地铁车辆设备吊挂刚度与车体模态匹配研究

    王思明;张立民;

    对某型地铁车辆整备状态有限元模型进行了模态和5~100Hz正弦激励仿真计算,分析设备吊挂刚度对车体地板的振动影响。计算结果表明,车下设备吊挂刚度对弹性车体的各种振动模态均有不同程度的影响;车体空气弹簧位置激励时,地板在不同吊挂刚度时的振动响应主要集中在40Hz以内,合适的设备吊挂刚度可有效的降低地板的振动幅值并增加一阶垂弯频率,吊挂刚度对地板在12Hz以上的振动响应影响不大,同时发现刚性吊挂有助于增加车体的刚度;设备激励时,引起地板振动响应主要集中在20Hz以下,激励频率在车体一阶垂弯模态频率附近时,弹性吊挂刚度小于一定值时才能有效地减小地板振动的响应幅值。

    2020年04期 v.40;No.215 116-118+130页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
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  • 轨道不平顺对悬挂式货运单轨车辆动力行为影响分析

    李忠继;林红松;吴波文;

    建立了悬挂式货运单轨车辆60自由度动力学模型。使用模态方法研究了悬挂式货运单轨车辆的主要振动频率和相应的敏感波长,使用非线性积分方法计算了悬挂式货运单轨车辆在轨道不平顺作用下的动态响应。结果显示:在车速15~30km/h范围内,悬挂式货运单轨车辆横向振动主要受波长在13.44~26.88m范围内的不平顺的影响,垂向振动主要受1.46~3.36m范围内的短波不平顺影响。轮轨导向力随横向不平顺幅值的增大而线性增大,然增幅不明显。车体垂向加速度和轮轨垂向力随垂向不平顺幅值的增大而线性增大,其中短波不平顺的影响最明显,短波不平顺幅值从1mm增加到4mm,车体垂向加速度幅值从0.58m/s2增加到2.1m/s2,在工程实际中,应重点对走行面上的短波不平顺进行监测和控制。

    2020年04期 v.40;No.215 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2058K]
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  • 成都地铁市域快线车辆电气牵引系统

    曾东亮;

    主要介绍了成都地铁市域快线车辆电气牵引系统的特点、系统构成及主要控制原理。该牵引系统由高压系统、牵引变流系统、控制系统及机械驱动系统组成。系统采用分级控制的方式,牵引控制单元对驱动控制单元及变压器箱进行控制,各驱动控制单元分别控制各自的变流器模块,变压器控制箱控制变压器油冷设备及高压设备;系统采用交-直-交变频调压(VVVF)技术实现对牵引电机精确的矢量控制,具有良好的电空转换性能和防滑/防空转性能。

    2020年04期 v.40;No.215 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K]
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  • 《铁道机车车辆》征稿启事

    <正>《铁道机车车辆》是中国国家铁路集团有限公司主管,由中国铁道科学研究院集团有限公司与中国铁道学会牵引动力委员会联合主办的铁道机车车辆专业和供电专业的综合性科技期刊。创刊于1981年。其办刊宗旨是认真贯彻"科教兴国"的方针,努力准确、及时、全面地反映和交流铁路和城市轨道交通的机车车辆、供电系统方面的试验研究和设计成果,运用检修经验,有关的新产品、新技术、新工艺、新材料以及国内外技术动态、技术政策等,从而为铁路运输生产及城市轨道交通的技术进步和发展作出贡献。

    2020年04期 v.40;No.215 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 52K]
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  • 科技论文摘要编写注意事项

    <正>1.中文摘要可大致分为报道性摘要、指示性摘要及报道指示性摘要。本刊刊登的科技论文一般采用报道性摘要。此类摘要的内容一般包括科技论文的目的、方法、结果及结论。在有限的字数内向读者提供尽可能多的信息,充分反映该论文的创新之处。篇幅以200字左右为宜。编写中文摘要的注意事项:(1)摘要中应排除本学科领域已成为常识的内容;切忌把应在引言中出现的内容写入摘要;也不要对论文内容作诠释和评论。

    2020年04期 v.40;No.215 5页 [查看摘要][在线阅读][下载 68K]
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