综合技术研究

• 网络计划图在动车组高级修中的应用研究

  吴国栋;张庆华;张启航;宋东升;刘泽雪;佀小吾;

  当前动车组高级修修时较长，影响动车组上线运用效率，因此加强高级修计划管理，压缩检修时间势在必行。网络计划图是动车组高级修计划管理的理想工具之一，文中通过对既有工程网络计划图编制规范进行分析，结合动车组高级修特点，形成了一套现场适用的动车组高级修网络计划图编制规范，探讨了网络计划图分析编制、实施控制、优化改进等应用流程。通过检修单位实际应用，证实了优化网络计划图在动车组高级修修时压缩方面的重要作用。最后，针对动车组维修数字化发展趋势，提出了网络计划图的自动化编制和动态优化等需求。

  2025年01期 v.45;No.243 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2448K]
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• 铁路内电混合调车机车内燃动力包设计与研究

  宋清林;林建华;

  针对出口德国DB（柏林）内电混合调车机车，提出一种大功率、高集成度的内燃动力包设计方案，对其各组成部分进行分析和说明，介绍内燃动力包的冷却系统和电气系统工作原理。建立内燃动力包的计算载荷和边界条件，分析柴油机在额定转速状态下的激振力（矩），对安装框架进行静强度分析和疲劳强度分析，并且对内燃动力包进行振动试验和轴系扭振试验。分析结果表明：内燃动力包设计方案能够满足德国DB（柏林）内电混合调车机车的要求，研究过程对出口欧洲高端轨道交通装备用动力设备的设计具有指导意义。

  2025年01期 v.45;No.243 8-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2681K]
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• 动力集中动车组运行工况下客室噪声传递路径及贡献量分析

  蒋成成;田朋溢;高攀;刘鹏;

  为研究内燃机车作为动力车牵引控制动力集中动车组时产生的振动噪声对客室内噪声的影响，利用工况传递路径分析（OTPA）方法，以动力集中动车组机次拖车客室端部噪声为目标响应点，建立客室噪声的传递路径分析模型，详细分析客室端部噪声的传递路径以及声源贡献量。结果表明：线路试验运行工况下，空气声占主导地位，拖车端部风挡附近空调回风口噪声和拖车转向架区域噪声是2条主要传递路径，主要表现在80～160 Hz频段，内燃动力车机械间噪声则贡献量不大。结构声中，拖车空气弹簧振动和拖车中心销振动在80～160 Hz频段贡献量较大。研究结果为下一步噪声设计提供了指导方向。

  2025年01期 v.45;No.243 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 3640K]
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• 机车柴油机组隔振系统整机振动模态试验激励方法研究

  钱纪富;李廉枫;闫兵;马晓宁;

  为了避免柴油机发电机组在运行过程中出现整机振动共振现象，通过模态试验掌握机组整机振动模态特性十分必要。为解决目前大质量柴油机发电机组隔振系统模态试验难以进行有效激励的问题，文中针对模态试验激励的需要，根据力学和电磁学原理，设计出了一套能对大质量动力机组隔振系统各阶整机振动模态进行有效激励的系统，并进行了模态试验。所设计的具有杠杆放大作用的电磁阶跃激励装置，能够使14.8 t的柴油机发电机组产生1～2 mm的位移，满足机组整机振动模态试验的阶跃激励需要。利用电磁激励装置结合机组模态特性进行的模态试验，能够激发出机组全部的6阶整机振动模态。该激励装置不仅满足了本柴油机发电机组隔振系统整机振动模态试验的迫切需要，也可普遍用于解决大质量动力装置隔振系统模态试验激励的难点。

  2025年01期 v.45;No.243 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2343K]
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• 列车网络数据远程接收平台的设计与实现

  吴頔;张磊;赵红卫;

  随着轨道交通技术的快速发展，车载设备的数量和感知采集点的数据量呈指数型增长。尽管这为监测列车运行状况提供了便利，但产生的大量数据给服务器端造成不可忽视的数据接收压力。为此，研究如何满足大量车载终端接入的同时快速处理车载终端上传的数据是至关重要的。结合列车网络远程数据的特点，采用Netty和Kafka等相关技术，构建了一套车地传输远程接收平台技术体系架构。试验结果表明车地传输远程接收平台满足数据高效处理并提升了稳定性和可靠性。

  2025年01期 v.45;No.243 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2912K]
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专题研究

• 高速动车组异步牵引电机轴电流仿真与测试研究

  万家华;冯庆鹏;蒲旭东;

  研究高速动车组异步牵引电机结构及能量传递关系，分析电机轴电流传递回路，使用Matlab建立轴电流传递等效电路模型。根据异步牵引电机工作原理及特性，建立电机等效电路，使用Solidworks建立电机、轴承、联轴节、齿轮箱三维模型，将模型导入ANSYS Maxwell进行仿真，得到各部件等效电路参数。模拟额定输出功率不同转速，对轴电流进行仿真分析，轴电流有效值范围7.1～13.0 mA，主频频率范围48～169Hz。在地面电机实验室对轴电流进行测试，有效值范围7.4～18.5mA，主频频率范围50～170 Hz。轴电流有效值与转速成反相关，轴电流频率与转速成正相关，且与相电流理论频率相同。根据仿真及测试结果，轴电流主要成分为与相电流相关的低频，形成的主要原因包括定转子之间的气隙不均匀、三相电流不平衡。

  2025年01期 v.45;No.243 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2915K]
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• 线性涡流制动装置的结构强度研究

  王可;王立超;王文静;王立宁;高立群;

  高速列车线性涡流制动装置载荷工况复杂，为了工程应用的安全性，应对产品结构强度进行全面分析。通过结构特点及载荷工况分析，利用有限元软件进行各种典型工况下的强度计算，研究振动、冲击试验及台架试验方法，并对强度仿真与试验结果进行对比。研究结果表明，目前试验设备无法满足涡流制动装置的3类振动冲击试验要求，可采用整机2类振动、冲击试验和主体框架强度试验相结合的方法考核产品结构完整性；涡流制动装置强度计算与试验结果一致性较好，验证了产品结构强度计算与试验的有效性；各工况下涡流制动装置的静强度、疲劳强度计算结果均符合相关标准要求，研制的产品通过了相关试验考核。

  2025年01期 v.45;No.243 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K]
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• 内燃动车组发电机励磁系统应用技术研究

  潘景宇;王懂;林显琦;

  针对新型内燃动车组牵引变流器和辅助变流器共用一套内燃动力包的需求，为保证发电机输出电压同时满足牵引变流器和辅助变流器在各种复杂工况下稳定运行，开发一种发电机励磁控制系统，并针对发电机特性和列车实际运行工况，设计了内燃动车组发电机励磁控制算法，经现场运行测试表明，该励磁控制系统运行稳定，在极端工况下发电机输出电压没有出现过压、欠压或振荡现象，完全满足内燃动车组运行需求。

  2025年01期 v.45;No.243 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K]
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• 动车组轮装制动盘翘曲变形仿真及试验分析

  吕宝佳;杨广楠;曹建行;焦标强;陈凯;

  为分析轮装制动盘与车轮拆卸分解后发生翘曲变形过程，建立了动车组轮装制动盘热—弹—塑性有限元仿真模型，进行铸钢制动盘材料拉伸试验，获取了国内某动车组用铸钢制动盘材料在不同温度工况下非线性应力—应变关系。通过进行制动初速度350 km/h紧急制动和制动盘冷却后与车轮拆卸分解过程仿真计算，掌握了轮装制动盘发生翘曲变形的演变过程，为减小轮装制动盘变形量和后续制动盘检修复用提供支撑。利用盲孔法测量了服役后轮装制动盘摩擦面近表面的残余应力，制动盘摩擦面近表面残余应力以周向拉伸残余应力为主，拉伸残余应力深度为2～3 mm，与有限元仿真结果吻合。

  2025年01期 v.45;No.243 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1854K]
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• 基于时间敏感网络的列车网络一致性测试应用研究

  马可;穆瑞琦;张顺广;

  文中对可应用于列车车载网络的一种时间敏感网络一致性测试技术进行了研究，覆盖时间同步和流量调度功能。对通用的时间敏感网络一致性测试技术进行了调查，概括了测试包括的功能项点。对列车车载网络特性进行了分析，指出单环网网络拓扑适合搭载时间敏感网络和具体的应用方式。对一致性测试规范进行了总结，包括设备级和组网级的测试。按照测试规范研究搭建了相应的测试环境，选用了支持高精度测试的网络测试仪表,分别进行了设备级和组网级的测试验证，结果表明，提出的一致性测试规范具备完备性和可操作性。

  2025年01期 v.45;No.243 69-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K]
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• 电机械制动缸传动滞回特性优化研究

  牟倍瑶;樊贵新;陈骞;李辉;马哲;焦标强;

  电机械制动夹钳作为制动系统中重要的制动力执行机构，其组成部分电机械制动缸的传动特性直接影响制动系统的性能和效率。通过优化电机械制动缸传动特性为目标，着重以行星滚柱丝杠的滞回特性为主要研究内容，揭示行星滚柱丝杠传动滞回特性的影响因素和机理。基于赫兹接触理论和等效球的方法，运用Solidworks建立行星滚柱丝杠模型，研究并仿真分析丝杠的接触角、螺纹牙总数、螺旋升角等主要参数对滞回特性的影响，为提升丝杠的传动特性提供重要的理论和设计基础。

  2025年01期 v.45;No.243 77-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K]
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• 动车组车轮轮缘磨耗特征研究

  田光荣;李建平;梁彦军;李波;于卫东;

  轮缘磨耗问题是严重影响动车组车轮镟修策略及制约寿命的关键因素之一，为此基于全路不落轮车床镟修测量数据和典型车型的服役跟踪试验数据开展了综合分析。结果表明：因为交路差异导致的踏面凹磨等原因，使得轮缘磨耗可能出现变薄或变厚的特征；运行交路相比于车型，在轮缘厚度磨耗因素中占据着更大的主导因素；以CR400AF和CR400BF这2种车型为例，未发现明显的左右偏磨现象，且随着轮缘厚的增大，磨耗速率降低，但后者在大轮缘厚度区间的占比相比前者更大，主要原因在于镟修时执行了不同轮缘厚的优化策略以及主要运行交路的差异；进一步分析发现个别车型轮缘厚随运用里程增大而变厚，但其磨耗速率是不断降低的。

  2025年01期 v.45;No.243 86-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 3052K]
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• 动车组牵引变流器并联接地故障研究

  李巍;宋彦君;湛青;刘先升;

  CRH3C/380B平台动车组牵引变流器中间直流环节具有接地检测功能，故障区域诊断分为牵引逆变器（PWMI）/牵引电机接地、变压器二次侧接地、辅助高压侧接地及中间直流环节接地共4个区域。当MUB电阻端子排绝缘不良时，相当于同一牵引单元内2个牵引变流器的中间直流环节负极并联，导致接地检测电阻的电流分流。在2个牵引变流器中间直流环节电压相差较大的工况下，电流分流更大，接地值超出既定范围，报出变压器二次侧接地故障，与实际故障区域不符。牵引控制单元（TCU）不能有效判定故障区域，对动车组的故障应急处置与运营管理秩序造成干扰。通过理论计算、仿真运算及实车模拟，分析验证了“MUB电阻端子排绝缘不良”导致的误报“变压器二次侧接地”的原因，提出增加MUB端子排诊断区域的逻辑优化建议，并实施了落地预警方案，提高了故障判定及故障预防的效率。

  2025年01期 v.45;No.243 94-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 3122K]
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• 动车组电磁阀寿命在线评估方法研究

  王鹏;温熙圆;韩朝霞;章阳;程宏明;刘每;

  为及时获取电磁阀的剩余寿命，在发现其性能衰退或状态异常时作出处置，文中提出了一种动车组电磁阀寿命在线评估方法。建立了寿命评估相关概念的定义和层次化的评估架构，选择了评估指标并给出了指标值及其权重的计算方法，形成了电磁阀寿命量化描述；以某型号高速检测车的电空转换电磁阀为对象开展方法验证，在电子制动控制单元内建立评估模型，实现了电磁阀寿命量化计算；结果表明：在线方法提高了电磁阀寿命评估结果的实时性和准确性，评估结果与部件功能高度相关，可据此改进制动控制方法，提升压力控制精度。评估方法具备良好的普适性，还能够应用于其他关键气动部件的寿命评估。

  2025年01期 v.45;No.243 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K]
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• 基于遗传算法的车载箱体碳纤维复合材料检修门有限元模型参数修正及验证

  张颖川;马明阳;江曙;阳光武;李鹏航;徐未凤;

  针对某种碳纤维复合材料有限元精确仿真问题，提出一种基于遗传算法的碳纤维复合材料不确定性参数修正方法。对某碳纤维复合材料车载箱体检修门开展自由边界条件下模态试验，获得前三阶模态频率及振型。依据测得的模态试验结果，首先对该型碳纤维复合材料的性能参数进行修正，并将有限元模型结合修正后的材料参数进行仿真计算。最后对该车载箱体检修门进行约束条件下模态试验，获得前三阶模态频率及振型，将仿真与试验结果对比。结果表明，进行修正之后仿真与试验结果误差变小，说明此方法对于存在不确定性参数的碳纤维复合材料能减小给定参数与实际参数之间的误差，建立更精确的有限元模型。

  2025年01期 v.45;No.243 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2303K]
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• 货车曲线通过性能地面安全监测功能的验证分析

  于卫东;田光荣;肖齐;李方烜;李旭伟;

  在直线段车辆运行品质轨旁动态监测系统成功应用的基础上，文中研发了轨旁货车曲线通过性能在线监测系统C-TPDS。该系统利用设在正线小半径曲线段入曲线、圆曲线、出曲线的测力平台，动态监测通过货车连续的轮轨垂向力和横向力，联网评判货车曲线通过性能。利用C-TPDS大量动态监测数据与实际检修数据关联分析，并组织专项对比试验，分解检测影响货车曲线通过性能关键指标，从而验证了C-TPDS对货车曲线通过性能的监测功能。

  2025年01期 v.45;No.243 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K]
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铁路供电技术

• 高速铁路接触网受电弓动态包络线试验研究

  孔龙飞;宋诗扬;郝迎杰;韩通新;杨卢强;刘寅秋;

  在高速铁路试验线路，实测典型高速动车组及受电弓在不同运行速度和曲线半径下受电弓动态抬升量和横向摆动量。通过实测数据分析得出：受电弓动态抬升量和横向摆动量随着速度增加而增加；动车组达到线路设计速度后，随着曲线半径增加，横向摆动量变大，曲线半径越大受电弓向外轨方向摆动趋势越加明显；最大动态抬升量更容易出现在直线区段，最大横向摆动量更容易出现在曲线区段，且最大抬升量和最大摆动量与速度有明显关系。通过分析实测数据及测量未考虑的偏差，高速铁路受电弓动态包络线标准限值能够满足安全性要求。

  2025年01期 v.45;No.243 122-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 3441K]
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• 锚段关节等高点高度对接触线抬升量的影响研究

  王婧;姚永明;鲁小兵;杨佳;杨浩;

  为研究锚段关节等高点高度对受电弓通过锚段关节时接触线抬升量的影响，建立了2种不同等高点高度的含五跨锚段关节的接触网模型。计算了受电弓以不同的速度通过2种不同等高点高度的锚段关节时接触线抬升量并通过线路试验加以验证。研究结果表明，将锚段关节等高点高度从40 mm降低到20 mm可以起到降低接触线抬升量的效果，并且在隧道内或者隧道外、受电弓开口运行或者闭口运行时均具有良好的适用性。

  2025年01期 v.45;No.243 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 2339K]
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运用与检修

• 大秦线重载组合列车车钩分离故障分析探讨

  钱耀东;马林;周先平;卢小永;

  列车分离与机车车辆的车钩高度、钩高差、线路纵断面、钩舌连挂面摩擦系数，以及列车操纵牵引/电制力大小等因素相关。在大秦线重载组合列车起动、牵引过分相、循环制动缓解时，从控机车车钩会出现由压钩转拉钩的过程，并产生较大的拉钩力，可能发生车钩分离故障，严重影响行车安全和运输畅通。针对大秦线重载组合列车车钩分离故障，结合车钩分离影响因素及动力学仿真分析，开展了2.1万t重载组合列车车钩分离故障线路实车试验，进行了不同工况下关键影响因素的试验验证，并分析了车钩分离机理，提出了机车、车辆运用检修整治措施，进一步提高了大秦线重载列车运行安全性和稳定性。

  2025年01期 v.45;No.243 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K]
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• 动车组牵引电机匝间短路故障诊断方法研究

  马杰;都业林;金涛;朱忠焕;

  动车组牵引电机定子匝间短路故障隐匿性强，准确的诊断可以避免进一步扩展为相间和对地短路故障。牵引电机一般采用电流闭环的控制方式，与恒压频比的开环控制方式不同，定子频率动态变化。应用全相位时移相位差频谱矫正法计算动车组牵引电机的三相电流和零序电压的基波分量，以三相电流基波频率、幅值、相位差及零序电压基波幅值为故障特征，以随机森林为模型诊断牵引电机定子匝间短路故障。设计能量互馈的动车组牵引电机定子匝间短路故障模拟试验平台，通过匝间短路故障模拟试验获取试验电机的无故障和匝间短路故障样本。以试验样本为基础训练和测试随机森林模型，故障诊断模型在训练数据集上的准确率为100%，在测试数据集上的准确率为94.79%，该模型在检测定子匝间故障的同时，也可以定位匝间短路的故障相。

  2025年01期 v.45;No.243 144-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1998K]
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城市轨道交通

• 单轴式跨座式单轨车辆导向轮横向力优化研究

  杜子学;马明洋;文孝霞;杨震;

  单轴式转向架跨座式单轨车辆在运行过程中导向轮横向力过大会造成扒胎现象，带来运行安全问题。为了改善车辆的导向轮受力情况，分析单轴式单轨车辆的拓扑结构并建立动力学仿真模型，对车辆的悬架系统参数进行灵敏度分析，筛选出显著影响导向轮横向受力的动力学参数；基于ModeFrontier多学科优化平台，集成单轨车辆动力学模型，以导向轮横向受力均值及变化幅值为优化目标，利用改进型遗传算法进行了多目标优化，优化后的导向轮横向力均值降低了9.74%，变化幅值降低了24.3%。研究表明，通过优化车辆动力学参数可以改善由导向轮横向力过大引起的扒胎问题。

  2025年01期 v.45;No.243 152-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 2979K]
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• 轨道车辆剩余强度两级评估方法及应用研究

  郭峰;刘永强;何文佳;罗宝;邱淑娟;

  剩余强度是轨道车辆损伤容限设计的基础评价指标之一，为准确、高效地评价轨道车辆关键承载部件的剩余强度，提出了一种结合经验公式和仿真分析的两级评估方法。以某铰接式轻轨列车为例开展了应用研究，结果表明：最大拉应力出现于铰接装置连接臂的变截面位置，将其识别为临界安全位置；在失效截面植入规则化角裂纹缺陷，按公式法进行初级评估，算得临界裂纹深度为16.5 mm；在此基础上再采用仿真法进行第二级精细评估，确定临界裂纹深度为18.5 mm；采用韧强比更高的18CrNiMo7-6渗碳钢替代40CrNiMoA高强钢能显著提高连接臂的剩余强度；所提出方法可用于指导轨道车辆关键承载部件的选材和强韧匹配设计。

  2025年01期 v.45;No.243 161-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 2480K]
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