电动机减振器参数对弹性架悬机车动力学的影响

目前国内外高速机车驱动装置弹性架悬可分为摆杆位于非电动机侧和电动机侧两种结构,针对某2B0轴式高速电力机车,通过数值仿真分析电动机减振器参数对上述两种悬挂结构动力学性能的影响,并比较了两种驱动装置对应机车的动力学性能。结果表明:改变电动机减振器阻尼和电动机减振器距吊耳相对位置,机车非线性临界速度和轮轴横向力有大幅度变化,且存在合适的电动机减振器阻尼和相对位置,使机车兼顾较高的非线性临界速度和较低的轮轴横向力;综合两种驱动装置悬挂结构机车动力学性能结果,除非线性稳定性外,两车的直线运行性能和曲线通过性能差异均较小。故驱动装置摆杆位置的选择主要从结构空间尺寸的角度,同时要关注电动机减振器的参数优化。     

单节八轴机车转向架动力学研究

针对B0B0-B0B0轴式的单节八轴机车转向架结构,提出一种采用中间构架连接两台B0转向架实现三系悬挂支撑车体,并应用单牵引杆直接连接两轴构架与车体传递纵向力的结构形式。该方案结构简单并能实现高粘着利用率,具有可行性和良好的动力学性能。三系悬挂使得机车车体具有优良的平稳性,同速度等级和轴重的2C0机车进行对比计算,机车R300 m小半径曲线通过时,机车导向轮对轮轴横向力及导向轮轮缘磨耗因子相对2C0机车减小35%左右;R800 m半径曲线通过时,轮轴横向力减小15%,轮缘磨耗因子减小23%。     

3B0轴式机车底架疲劳强度分析

结合有限元和多体动力学仿真方法,探究3B₀轴式机车运行工况对底架疲劳强度的影响。结果表明:3B₀轴式机车底架受力矩作用中间转向架橡胶堆支反力小于两端,致使中间转向架橡胶堆高出两端;随着机车运行线路恶劣程度的增加,车体两端垂向振动大于中间部位且比值逐渐增大,易引起中间转向架橡胶堆支撑不足;机车运行线路条件恶劣时,垂向和横向振动载荷将引起牵引座和横向止挡焊缝附近疲劳伤损。     

高原机车悬挂方案对车辆振动特性的影响

针对青藏铁路冻土带路基下沉问题,为了实现高原机车转向架低动力作用,基于车辆多体系统动力学理论,建立了两种不同悬挂方案的高原机车动力学模型,研究了不同一、二系悬挂刚度比μ对车体、构架以及轮轨垂向振动的影响。发现一、二系悬挂刚度比在0.5~3范围内变化时,轮轨垂向力和构架垂向振动加速度增大了11.24%和12.2%,车体平稳性指标和垂向加速度分别减小了11.3%和15%,并分析了高原线路上两种悬挂方案机车动力学特性。计算结果表明,选择刚度较大的二系悬挂,虽然一定程度上恶化车体平稳性指标,但较小的一系刚度在中低速范围内,能够降低由轨道不平顺引起轮轨垂向冲击,显著抑制了对轨下部分损伤较大的低频振动,减小运行过程中机车对轨下部分的损害。     

B0-B0机车横向晃动现象研究

为解决某B0-B0机车在试验时出现的低频横向晃动问题,应用Simpack建立了该机车动力学模型,从振动特性的角度出发,采用根轨迹法对该机车低频横向晃动的问题进行分析,探究关键悬挂参数对机车振动特性的影响。分析结果表明机车"复合振动"模态在分界速度点处发生模态轨迹的异常变化是机车低频横向晃动现象产生的原因。从减小轴箱纵向定位刚度、增大二系弹簧水平刚度、减小电机减振器阻尼等3个方面对机车进行综合整改,拉开机车"复合振动"模态和转向架蛇行运动模态之间的振动频率,可以有效解决机车低频横向晃动问题。非线性计算结果表明,综合整改后机车动力学性能满足安全运用的要求。现场试验的结果表明,综合整改后机车基本消除了低频横向晃动。     

某动车车辆台架动力学性能试验研究

以某高速动车车辆为研究对象,将其放置在转向架滚动振动试验台进行相应的动力学性能试验,研究同种抗蛇形减振器在车体与转向架构架之间不同的布置方式对车辆运行稳定性的影响.研究结果表明:抗蛇形减振器采用的不同布置方式对车辆稳定性有较大的影响.在进行转向架设计时,不仅要合理选用抗蛇形减振器的性能参数,同时要选择使车辆更稳定的抗蛇形减振器布置方式.     

基于ADAMS／RAIL的直线电机径向转向架曲线通过性能分析

以广州市轨道交通4、5号线引进的直线电机BM3000型车辆为原型，利用ADAMS／Rail软件建立起完整的直线电机、车辆、轨道动力学模型，同时，构建了无导向、自导向和迫导向等不同型式的导向机构模型。通过对配置有不同型式导向机构的直线电机转向架车辆的曲线通过性能进行分析，阐述了各种型式导向机构对直线电机转向架车辆的影响。     

160km/h内侧悬挂转向架构架的设计与有限元分析

转向架是铁道机车车辆重要组成部分,对机车运行安全性能和动力性能起着重要作用,而传统的外侧悬挂式转向架在质量轻量化方向已经没有潜力。对160 km/h内侧悬挂式客车转向架构架进行结构设计与有限元强度分析,计算结果表明,构架在满足强度的同时,车轴长度减短,两侧梁间距减小,构架整体尺寸减小,从而减小了簧间质量和簧下质量,其质量比传统的外侧悬挂式转向架要小得多,实现了轻量化设计的目的;同时减小了轮轨作用力和轮轨磨耗,改善了车辆动力学性能。     

转向架悬挂参数对轮缘磨耗的影响

通过对动车组线路的长期跟踪测试，发现某线路动车组轮缘磨耗异常是该线路动车组轮对报废的主要原因。对3种常用动车组的轮缘磨耗情况进行跟踪实测，并对比分析3种动车组轮缘磨耗规律。为探究对车辆动力学性能影响较大的悬挂参数对车轮轮缘磨耗的影响，采用动力学仿真分析软件SIMPACK建立动车组的动力学仿真模型，计算不同悬挂参数下车辆的动力学性能参数。剖析不同悬挂参数下的动力学性能指标，根据轮轨发生两点接触后的受力状态，分析各个动力学性能参数变化对轮缘磨耗的影响，并验证悬挂参数的改变对车辆直线运行性能的影响。结果表明：轴箱定位刚度对车辆通过小半径曲线时的轮轨冲角和横向力影响较大，是影响轮缘磨耗的主要悬挂参数。     

HXN5拉杆式与导框式转向架动力学性能仿真

建立了单拉杆式和导框式转向架机车的SIMPACK模型,并进行了动力学性能仿真;就拉杆式转向架的非线性临界速度、直线运行平稳性、曲线通过性能等动力学性能与导框式转向架进行分析比较,仿真结果显示两种转向架各有优缺点:新型的拉杆式转向架具有更高的非线性临界速度,导框式转向架的乘坐舒适性方面要明显优于拉杆式转向架,曲线通过安全性的四项指标中两种转向架则各有优劣。     

高速列车空气弹簧的常见问题及处理措施

轨道列车的运行速度是衡量其发展水平的一项重要指标,列车速度越高相关的运行品质要求越高。其中,由转向架悬挂方式、特性及参数所决定的转向架动力学性能对列车的运行安全性、舒适性等参数具有重要影响。由于具备自振频率低、可调节刚度阻尼、吸振降噪能力良好以及使用寿命长等优点,空气弹簧越来越多地应用于高速列车转向架。     

中间轴一系簧垂向刚度对2C0机车构架安全性的影响

以资阳机车厂出口到纳米比亚的Co-Co轴式机车转向架构架为例。首先对整体构架进行有限元分析,然后利用子模型法对危险部位进行精确分析,并利用热点应力法提取焊缝附近的热点应力。研究了中间轴一系簧垂向刚度对构架各危险部位热点应力值的影响。从构架安全性及机车动力学性能综合考虑,认为中间轴一系簧垂向刚度为端轴的0.75倍是比较合理的。     

改进的小生境遗传算法在铁道车辆优化设计中的应用

选取合适的优化方法对铁道车辆转向架悬挂参数进行优化,能有效提高车辆的动力学性能。遗传算法是一种多参数多目标优化方法,提出了采用改进的小生境遗传算法,以某铁道车辆转向架悬挂参数为设计变量,针对车辆的稳定性进行了优化设计。结果显示,通过改进的遗传算法优化出的悬挂参数能有效提高车辆的稳定性,优化后车辆的临界速度到达了600 km/h,而通过基本遗传算法和单目标优化方法得到的临界速度分别仅为500 km/h和520 km/h。研究表明,改进的小生境遗传算法能很好的实现悬挂参数间的合理匹配,优化出良好的动力学性能。     

120km/h A型地铁车辆径向转向架动力学性能研究

为使地铁车辆转向架在保证良好蛇形稳定性的基础上改善其曲线通过性,阐述了径向转向架的导向原理,并基于多体动力学仿真软件建立了传统、自导向以及迫导向三种地铁车辆动力学模型,对比分析了不同转向架的动力学性能.研究结果表明,地铁车辆采用径向转向架能显著改善冲角以及轮轨磨耗,但自导向转向架在极小半径曲线径向效果不佳;为提高车辆直线稳定性,自导向转向架径向机构需要匹配大阻尼减振器,迫导向转向架需要通过悬挂参数匹配以防车辆低锥度失稳.     

机车转向架构架强度分析模型一致性校验及优化设计

转向架是机车走行部重要的组成部分,其性能直接对机车运行指标产生重要影响。对某机车转向架构架分别采用壳单元与实体单元模型建模,按照UIC 615-4标准在超常载荷中分析对比两种模型应力结果,并对主要承载区域焊缝进行对比分析,分析结果表明两种建模方式具有很好的一致性。在此基础上,用壳单元模型进行尺寸优化,通过优化使构架在满足强度指标前提下质量减小12.38%。     

单牵引杆布置方式对机车动力学性能影响分析

采用多体动力学软件SIMPACK建立了一种完整的2B0机车模型,通过在直线和曲线上的仿真计算,分析了单牵引杆布置方式,长度,角度对机车直线上的横向动力学性能以及曲线通过性能的影响,研究表明:外侧单牵引杆方式要优于内侧单牵引杆方式,牵引杆长的影响不显著,倾斜角对内侧单牵引杆方式影响更显著.     

架悬式永磁直驱转向架轮对更换的研究与分析

针对某型架悬式永磁直驱转向架轮对轴箱及驱动系统总成的更换工艺进行了分析研究,侧重于拆解流程、恢复流程、设备需求、工装设计、更换方案、操作流程等方面进行研究,详细阐述更换过程中需要关注的细节,并且针对轮对轴箱及驱动系统总成具体结构提出与其相匹配的适用工装。本更换方案已在实车检修中应用,具有更换速度快、拆卸无损伤、人员易操作等优势。为该型转向架轮对轴箱及驱动系统总成的更换提供了可选方案,填补了同时具有抱轴式电机和空心轴六连杆传动这两种特质转向架分解和组装工艺的空白。     

双动力钢轨铣磨车转向架研制

文章介绍了双动力铣磨车动力车与作业车转向架结构组成,介绍了动力车悬挂参数优选步骤,两车联挂时动力学的校核,最终悬挂参数的确定。     

高速列车踏面磨耗仿真与动力学性能影响研究

针对国内两种典型不同悬挂参数模式的高速列车A、B,采用UM软件进行磨耗仿真及其对动力学性能影响研究。研究表明,由于A车匹配阻尼系数较大的抗蛇行减振器和低锥度踏面,其车轮区域磨耗较为集中,反之,B车匹配阻尼系数较小的抗蛇行减振器和大锥度踏面,其转向架横向位移较大,车轮踏面磨耗区域较宽。对于磨耗后的踏面,两车动力学指标变化和等效锥度变化趋势基本一致。总体而言,A车各指标最大值增大幅度大于B车,即A车踏面磨耗对车辆横向动力学性能更为敏感。     

履带车辆主动悬挂多点布置优化

为实现履带车辆主动悬挂减振性能和能耗达到综合最优,基于正交试验方法开展履带车辆主动悬挂多点布置优化设计。首先,建立了履带车辆悬挂系统动力学模型,并通过道路模拟试验验证了该模型的合理性;其次,开展了履带车辆悬挂系统正交试验,分析了4种典型路面下各子悬挂对悬挂系统减振性能影响的敏感性;最后,设计了主动悬挂作动器的6个布置方案,通过建立基于线性二次最优（linear quadratic regulator,简称LQR）控制的履带车辆主动悬挂动力学模型,分析了典型路面下各布置方案对悬挂系统减振性能的影响规律及能耗变化规律。结果表明,通过对履带车辆主动悬挂作动器的布置优化,可以实现悬挂减振性能和能耗之间的平衡。