- 宋宗莹;徐宏飞;宋冬利;陈丙炎;
车轮扁疤是车辆在运行之中发生的主要故障之一,危害性极大,严重威胁着列车的运行安全,影响铁路运输效率的提高。文中以C_(80)货车为研究对象,考虑车轮的健康状态对于车辆稳定安全运行的影响。主要考虑车轮扁疤的影响,建立货车车辆系统动力学模型,考察车辆运行稳定性和安全性等动力学性能指标,对车轮扁疤的动力学性能进行了研究分析。然后根据转向架各关键测点的振动加速度数据进行了车轮扁疤对转向架振动传递规律的研究分析。研究结果表明车轮扁疤对动力学安全性指标影响显著,并随着扁疤尺寸的变化,振动传递也呈现出一定的规律。研究结果能够为转向架子系统的技术状态评价提供参考依据和理论支撑。
2022年04期 v.42;No.228 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 2241K] [下载次数：384 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：1 ] - 张喜清;蔡松岩;李幸人;史青录;张宏伟;
以某型宽轨电力机车为研究对象,将抗蛇行减振器等效为Maxwell模型,建立了带二系悬挂的三轴刚性转向架横向动力学模型,利用蛇行运动线性稳定性理论,推导了转向架的临界速度计算方程,研究了不同二系横向刚度下抗蛇行减振器串联刚度和结构阻尼对临界速度的影响并给出建议参数。研究结果表明:为达到更高的临界速度,在确定的二系横向刚度下,串联刚度和结构阻尼存在最优值和饱和值,且较大的串联刚度应匹配较大的结构阻尼,较小的串联刚度应匹配较小的结构阻尼;在满足这一匹配原则的基础上,二系横向刚度较大时,与其匹配的串联刚度应较大、结构阻尼应较小,二系横向刚度较小时,与其匹配的串联刚度应较小、结构阻尼应较大。建议抗蛇行减振器串联刚度取50 MN/m,结构阻尼取8 MNs/m。
2022年04期 v.42;No.228 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1977K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 周延锋;李宁洲;卫晓娟;
为改善轮轨黏着关系、保障行车安全以及提高黏着利用率,需对机车进行黏着控制。针对机车运行过程中轨面黏着系数难以获取的问题,设计了SVD-UKF观测器,有效克服了外界干扰对观测精度的影响;并结合递推最小二乘法,实现了对当前轨面最优参考蠕滑速度的实时搜索;为提升抗干扰能力和鲁棒性,提出了一种基于指数趋近律的滑模鲁棒控制算法。仿真结果表明,所提出的控制策略具有良好的控制效果,能够实现机车黏着的较高利用。
2022年04期 v.42;No.228 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 刘瑞军;司瑾;史红梅;
实现铁路货车状态修的其中一个重要内容是对车辆技术状态进行全面掌握。轴承作为车辆的关键零部件,其健康状态对铁路货车的运行安全有很大影响,因此,对轴承健康状态的评价以及对热轴的诊断和预警十分重要。现有的轴承监测系统没有分析故障的发展过程和趋势,缺少热轴的提前预警,因热轴报警造成的停机和扣修会对生产指挥产生很大影响。文中针对神华铁路轨边轴温探测系统积累的热轴样本和轴温数据进行深入分析,建立基于时间序列异常检测的热轴早期多级预警模型,对轴承进行状态监测和热轴预警,提前发现含有安全隐患的轴承,最终实现对轴承检修的针对性指导,提高检修效率,减少热轴发生,从而节省计划外的维护成本。实例验证表明模型可以有效地对热轴进行提前预警。
2022年04期 v.42;No.228 24-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 3423K] [下载次数：275 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 杨勇军;高文;樊平;张健;魏春阳;
轮对空心轴双级六连杆装置作为准高速铁路机车架悬式转向架驱动装置的传动机构,其各向刚度的大小对整车动力学性能有着重要影响。用经典力学方法对轮对空心轴传动机构各典型工况进行了运动关系和受力分析,推导出了传动机构各向刚度的计算公式。结合1个铁路机车转向架驱动系统实例,分别用推导的刚度公式和SIMPACK动力学仿真软件进行了各向刚度分析计算,2种方法所得到的结果差异很小,验证了刚度计算公式的准确性,表明所推导出的刚度公式可用于同类传动机构各向刚度的计算。
2022年04期 v.42;No.228 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K] [下载次数：188 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ]
- 刘闯;韩俊臣;宋春元;韩庆利;
针对高速动车组车轮多边形问题的研究表明,硬度偏低的车轮更易出现车轮多边形,因此考虑从提高车轮硬度方向来缓解抑制车轮多边形的产生和发展。经过研究,制定了在不落轮旋床上进行滚压车轮踏面以提升车轮踏面外表面硬度的措施,并跟踪滚压后车轮的运用状态,经过2个旋修周期的跟踪,结果显示,滚压会使车轮表面显微组织得到细化,使踏面初始产生压应力,抑制车轮多边形的产生和发展。
2022年04期 v.42;No.228 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2118K] [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 王茂辉;王涛;陈娇;夏伟;杨浩;吴震;
针对传统形态学滤波方法在提取高速列车轴箱轴承故障特征时过于依赖先验知识,结构元素相关参数(长度L和高度h)未结合信号特征做自适应选取的问题,文章在数学形态学滤波(Mathematical Filter, MF)、布谷鸟算法(Cuckoo Search Algorithm, CS)、实际工程应用方面做了深入研究。通过布谷鸟算法对结构元素的长度和高度进行自适应寻优,然后使用最优结构元素对信号进行处理,提取出信号中的冲击成分和故障特征,对比传统的解调方法可以发现该方法更准确、更快速。
2022年04期 v.42;No.228 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1881K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 杨二斌;王文刚;问国辉;
基于红外热成像和机器学习的动态转向架监测系统可以对货运列车的转向架进行动态、可视化监控分析。系统利用了红外热成像技术和机器学习图像识别技术,全方位对转向架的关键部件故障,如热轴故障、抱闸故障、制动缓解不良和不制动等故障进行全面监测诊断和实时预报。系统实现了地面设备对货运列车车辆转向架部位的关键部件动态监测,提高了货运列车安全运行能力。
2022年04期 v.42;No.228 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2238K] [下载次数：353 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 张新宇;
制动系统是轨道车辆运行安全的关键系统之一,针对该系统及系统各单元部件的可靠性工程研究非常重要。通过常用可靠性模型、可靠性分配原则和工程中常用的可靠性分配方法,对制动控制装置的主要气动部件进行可靠性分配,利用其可靠性指标指导部件的设计和优化,提升制动系统可靠性,确保轨道车辆的安全运行。
2022年04期 v.42;No.228 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] [下载次数：378 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 姚风龙;李冠霖;周春梅;高靖添;
文中以转向架中央牵引销为研究对象,依据“UIC 615-4动车—转向架和走行装置—转向架构架结构强度试验”标准施加载荷及EN 13749标准,采用有限元分析软件对转向架中央牵引销进行了有限元应力分析,并对中央牵引销进行了静强度和疲劳强度评估。计算结果表明,该中央牵引销的静强度和疲劳强度均满足标准要求,为类似的计算分析提供参考。
2022年04期 v.42;No.228 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K] [下载次数：220 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ] - 郭彦峰;李业明;孙新海;
制动夹钳单元是基础制动装置的重要组成部分,其功能的正常与否直接影响列车的安全运行。文中以CR200J型动力集中电动车组动力车制动夹钳单元运用过程中的一起故障为例,结合该制动夹钳单元的故障现象,通过现车拆解、分解检查及试验检测等故障排查方法,定位了故障点,分析了故障发生的原因和故障的危害,并对如何减少此类故障提出建议。
2022年04期 v.42;No.228 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1802K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 陈双喜;
建立一种山地齿轨车的车辆动力学模型,计算、对比分析齿轮关键参数和牵引系统驱动方式对车辆动力学性能的影响,以指导齿轨车牵引系统设计。首先基于车辆动力学理论与齿轮齿条传动原理,运用SIMPACK软件建立单节齿轮车的车辆动力学模型,然后计算系统的动力学响应,最后对比分析齿轮参数(齿数、模数、变位系数)和不同驱动方式(黏着/齿轨驱动)对动力学性能的影响。研究表明:轮轨和齿轨双制式牵引方式优于纯齿轨牵引;驱动齿轮选取较小(较大)模数可提高(降低)车轮黏着牵引力,增大(减小)齿轮冲击力;驱动齿轮宜选择较小的变位系数。
2022年04期 v.42;No.228 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1652K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：1 ] - 孙德强;李嘉宾;倪伟;吴楠;张江涛;
电机的轴承温升对电机性能和寿命具有较大影响,因此降低轴承温升具有重大意义。针对轨道交通用永磁直驱牵引电机轴承温升超限问题,通过分析比较,选择采用磁钢分段技术降低温升。对磁钢分段影响转子损耗的机理进行研究,采用有限元软件仿真分析了磁钢分段数对转子涡流损耗的影响规律,结合制造工艺确定了磁钢分段数量。最后对磁钢分段前后的样机进行长时温升试验,验证了磁钢分段技术的降温效果和磁钢分段数量的合理性。该技术的成功应用推动了项目进展,对后续永磁电机类似问题的研究具有重要借鉴意义。
2022年04期 v.42;No.228 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：4 ] - 杨洋;张鹤飞;亢磊;李松;
黏着制动是目前轨道交通车辆最主要的制动方式,其制动力的大小取决于轮轨间的切线力,因而在制动过程中不可避免地伴有滑行的风险。随着车辆速度的提高,轮轨间的黏着系数降低,车轮滑行几率增大,文中通过对极端天气情况下高速动车组防滑失效问题的分析,研究了低黏着状态下防滑系统中防滑阀排风时间、电制动与空气制动防滑的协同作用方式、滑行判据及防滑策略的弊端,提出了在极端天气条件低黏着状态下避免防滑失效的应用措施。
2022年04期 v.42;No.228 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1690K] [下载次数：175 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 于春洋;王悦东;程亚军;胡忠安;张晓艳;贺晓东;
针对应用DVS 1612标准评估焊接构架的疲劳强度时,应力分量提取繁琐的问题。利用空间向量运算的性质,提出在焊缝评估点处建立局部坐标系的数值解法,进而将全局坐标系下的应力分量转化为局部应力分量。利用某地铁车辆焊接构架,验证该方法的可行性。结果表明,在有限元模型能够真实反映焊接结构的条件下,2种方案的计算精度都可以满足工程实际需要。采用方案一对曲线型焊缝进行疲劳强度评估时,应控制评估点处的尺寸比不超过0.16以保证计算精度,方案二计算精度不受尺寸比影响。
2022年04期 v.42;No.228 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 王新平;王永刚;王子浩;
针对铁路货车制动梁组装多变的需求与环境,文中设计了一种铁路货车制动梁组装机械手移动控制方法,以提升机械手在不同干扰条件下的移动控制精度。在构建组装机械手模型结构后,建立机械手电枢回路电压平衡方程。针对伺服电机控制机构,采用模糊PID融合方法,在设计加权调节因子的基础上,以控制参数定性范围为约束,根据误差绝对值动态调整不同模糊PID控制器的输出强度,并利用粒子群算法优化PID数字控制器,进一步提高控制精度。试验结果表明:该方法在无波形干扰与有波形干扰条件下均具备较高的控制精度,且各关节移动控制误差较低。
2022年04期 v.42;No.228 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1568K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 柳占宇;项盼;王松;杨帆;徐德山;韩鹏飞;高翔;张昭;
针对某型动力车横向减振器座梁振动载荷下应力过大的问题,开展了试验测试和数值模拟。通过应变片测量得到减振器座梁的线路载荷谱。基于试验测量的线路载荷谱,结合铁路标准,提出了2种疲劳评估方法。第1种疲劳评估方法是针对不同载荷工况间的(σ_1～σ_3)确定疲劳应力变化范围,进行疲劳评估,适用于结构设计阶段。第2种疲劳评估方法是基于测量的线路载荷谱,对该型横向减振器座梁进行累积损伤计算,得到全寿命服役损伤和疲劳寿命,适用于线路运行阶段的疲劳校核。计算结果表明:16级载荷下,线路载荷谱中4～11级载荷贡献了超过90%的损伤量,是减振器座梁设计中需要重点考虑的载荷项。采用2种疲劳评估方法,对实测方案中车体减振器座进行改进,经过重新优化修改后的设计方案满足线路900万km的运营要求。
2022年04期 v.42;No.228 102-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ]
- 陆青松;任帅;李朝曦;
随着我国城市轨道交通快速发展,用户对车辆在较小半径曲线上的自动连挂性能要求越来越高。文中依据车辆在线路上的姿态、车辆及车钩几何参数、车钩连挂原理,建立了车辆在定圆曲线上自动连挂数学模型,推导出车辆自动连挂临界半径,进行了三维模型验证,证明了数学模型的正确性。同时基于SolidWorks Motion,以一组车辆参数为例建立了运动学模型,求解出车辆自动连挂临界半径,理论计算和运动学仿真差距5.36%。基于MATLAB GUI进行用户界面开发,实现了可视化输入与输出。为求解城市轨道车辆在曲线上自动连挂提供了一定的工程参考意义。
2022年04期 v.42;No.228 124-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1321K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 龚学长;
在城市轨道交通中,由于常规的24、48脉波整流设备太复杂,目前普遍采用12(轻轨)、24(地铁)脉波整流方式。文中充分利用城市轨道交通中各整流站向牵引网并联供电的特点。在不增加设备数量和不改变整流站主接线方式的情况下,通过改变各整流站的输出相位,经牵引网自身阻抗的电感滤波。将现有城市轨道交通中的12、24脉波整流改进为24、48脉波整流。使牵引网中的脉动电流和脉动电压更低,减少城市轨道交通向电力系统输入谐波电流的含量。与常规的24、48脉波整流设备相比,主接线简单,设备数量减少一半。不仅降低了24、48脉波整流设备的成本,减少了设备检修和维护数工作量,从而提高了24、48脉波整流的可靠性。
2022年04期 v.42;No.228 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1848K] [下载次数：88 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 陈旭;
对南京地铁3号线在大客流情况下引起车辆总风欠压导致车辆施加紧急并牵引封锁且无法在短时间解除的现象进行故障原因的分析,并给出相应的整改措施,防止后续运营中此类问题的复发。
2022年04期 v.42;No.228 135-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 赵立洋;李鹤群;王智鹏;高宏洋;
针对城轨车辆永磁同步电机转子位置角度采集过程中叠加误差的问题,阐述了引起误差的原因,并通对叠加误差后的电流变换结果分析了转子位置角度误差对控制系统产生的影响,提出了转子位置角度误差校正的2种方法,并对比分析了2种方法的特点。最后选取基于中点均值的分段补偿计算方法,通过仿真与试验,验证了此方法的有效性。试验表明,基于中点值的分段补偿方法可以有效地削减转子位置角度采集过程中叠加的外部误差,提升电机运行稳定性,且实现简单,符合工程应用要求。
2022年04期 v.42;No.228 138-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1722K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 张勇;解建坤;肖飞;
地铁列车高速运行时会出现车内噪声偏大,严重影响司乘人员的乘坐体验,对我国轨道交通的发展产生消极的影响。文中以某120 km/h速度等级的B型地铁列车为研究对象,开展车内振动噪声与声源识别等的试验研究,并对其车内噪声特性及声振传递关系进行分析。研究表明,客室端部噪声和转向架区域振动噪声在频谱分布上特性一致,转向架区域振动噪声对客室端部噪声存在明显贡献。文中研究成果对高速地铁列车的车内减振降噪有指导意义。
2022年04期 v.42;No.228 144-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 2132K] [下载次数：406 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ]