高速动车齿轮油选型研究

以我国某型号时速350 km高速动车组齿轮箱为研究对象,结合实际运行工况,计算确定齿轮啮合在弹性流体动压润滑状态下对油品黏度的需求;通过有限元方法模拟计算齿轮箱温升平衡后的温度场,确定油品类型;结合实际运行中环境温度范围,确定油品的低温要求。综合该型号高速动车组齿轮箱的黏度需求、抗高温氧化性能要求及低温要求,确定合适的润滑油类型,为高速铁路列车齿轮油类型的选择及匹配油品的设计提供理论依据。     

动车组齿轮箱润滑油更换周期优化

目前齿轮箱润滑油更换是按照供应商提供的换油周期执行，缺乏对实际运用条件下齿轮箱润滑油性能状态变化情况的跟踪和研究分析。为准确确定CRH380B平台动车组齿轮箱润滑油合理的换油周期，通过理化性能分析以及污染物含量和磨损元素含量变化趋势分析，开展齿轮箱润滑油关键指标变化趋势研究；建立关键指标随油品运行里程变化的数学模型，并对油品运行里程进行预测。结果表明：CRH380B平台动车组齿轮箱润滑油更换周期延长至60万km可行；Fe元素含量变化可作为齿轮箱润滑油重点监控的指标；通过Fe元素含量随油品运行里程变化的数学模型，预测CRH380B齿轮箱润滑油在运行至80万km后仍满足使用要求。     

高速列车齿轮箱润滑油黏度指数的计算方法研究

高速列车齿轮油不仅承担高转速啮合齿轮间的润滑,通常也承担齿轮箱两端轴承的润滑,其黏度指数的确定和选择需要对润滑规律进行更严格的揭示与分析。采用机械设计计算查表法、黏度经验公式法、弹流润滑分析法、弹流润滑经验公式等方法,以CRH380A动车组齿轮箱为研究对象,计算高速列车齿轮箱所需润滑油的40 ℃黏度与100 ℃黏度,并得到选型的黏度指数,为高速列车齿轮油的选型提供了模型和理论依据。研究发现,由于高速下齿面接触应力很大、温度高、圆周速度大,高速列车齿轮润滑油还应当提高抗磨性、热安定性与氧化安定性等,并能够在较宽温度范围的运转,且要着重考虑齿轮油对齿轮箱内轴承的润滑及安全特性。     

高速动车组齿轮油换油周期研究

高速动车组齿轮箱的润滑是高速列车运行安全的关键技术之一。为了研究高速动车组在用齿轮油的衰变特性,指导现场定置换油,提出了高速动车组齿轮油换油周期方法。通过在京沪专线动车组上选取CRH6444车6部齿轮箱在用油连续9次的跟踪监测,采用理化指标评估法、污染变化评估法、添加剂消耗评估法、磨损情况评估法对CRH动车组齿轮箱在用润滑油的换油周期进行了评估。研究结果表明,高速动车组齿轮箱在用的车辆齿轮油平均换油周期里程不超过35万公里为宜。研究结果可以为我国CRH动车组齿轮箱检修和安全运行提供在用润滑油更换技术参考。     

某型高速动车组齿轮箱温度故障原因分析及处理

某型高速动车组在进行型式试验过程中,出现“03车最大速度Vmax级别1被要求”故障及“小齿轮MS FM1：超过温度限制1”报警。针对此故障,对03车1轴、2轴电机及齿轮箱进行外观检查及点温测试,均正常。后续对03车1轴齿轮箱进行温度监控,发现温度上升至118℃,通过切除03车牵引,限速280km/h的方式维持运行。经检查及故障分析,判断小齿轮箱温度较高的原因为齿轮箱润滑系统虽能满足该轴承润滑能力,但润滑效果偏弱,高速动车组长时间运行后热量容易积累,当室外温度较高时,容易引起小齿轮箱温度较高。更换03车1轴轮对及齿轮箱温度传感器,解除故障。     

时速350km中国标准动车组驱动齿轮箱的研制

介绍了高速动车组用齿轮箱的结构特点、性能参数、仿真计算分析、样机试制及型式试验等内容。齿轮箱的各项性能指标符合设计规范,能够满足中国标准动车组的运用要求。     

高速动车组驱动齿轮箱的约束模态分析与结构改进

以某高速动车组驱动齿轮箱为研究对象,采用APDL语言建立齿轮箱约束模态分析参数化模型,应用弹簧单元模拟轴与箱体之间的结合面,通过有限元分析得到齿轮箱前4阶约束模态振型及其固有频率;运用Sobol局部灵敏度分析方法,确定影响齿轮箱固有频率的关键结构参数,分析关键结构参数对固有频率的影响规律;在此基础上,对关键结构的尺寸参数做出改进,使齿轮箱的1阶、2阶固有频率提高了5％以上,提高了齿轮箱的抗振能力.为高速动车组驱动齿轮箱的改进设计提供了理论依据.     

高速动车组齿轮箱内部流场仿真分析及搅油损失计算

为精确、快速地获取操作过程中高速列车齿轮箱中复杂内部流场的真实运动和分布状态,通过合理简化高速动车组驱动齿轮箱的三维模型,采用运动粒子仿真(Moving Particle Simulation,MPS)开展仿真分析.基于箱体内部油液不同瞬时分布状态,研究正、反转工况、油液浸没深度和润滑油黏度等参数对齿轮箱内部流场分布的...     

基于试验模态分析的某型号动车组齿轮箱有限元模态分析研究

针对动车组齿轮箱未达到强度破坏极限就已损坏的问题,对动车组的驱动部件也是关键部件的齿轮箱进行有限元模态分析及试验模态分析,提出基于试验模态分析方法上的有限元模态分析,建立了试验模态分析方法的理论模型,并利用齿轮箱的试验模态分析结果来验证齿轮箱有限元模态分析结果的可靠性。研究结果表明,试验模态分析方法与有限元模态分析方法得出的结果非常相近,印证了有限元模态分析方法的可靠性,为掌握该型号齿轮箱的动态特性及优化该型号齿轮箱提供了理论及实验依据。     

高速动车组远程监控标准改进

随着高速动车组行业的蓬勃发展,动车组运营数据监控越来越受到广泛关注。转向架及牵引电机作为动车组最为重要的组成结构之一,其温度参数的监控是确保车辆安全稳定运行的重要保障,也能为新产品设计和运用检修提供有力的数据支撑。本文基于目前高速动车组的远程监控标准,提出了温度标准中齿轮箱监控标准的不合理之处,及改进措施,为远程监控标准的改进提供参考。     

高速动车组齿轮箱稳态温度场分析

高速动车组齿轮箱运行时会产生大量的热使其温度场平衡温度升高导致其出现热轴、箱体表面出现裂纹等故障现象,为了获得齿轮箱温度场分布规律,对某型高速动车组齿轮箱进行稳态温度场分析。建立了齿轮箱稳态温度场数学模型并确立了边界条件,通过有限元法对齿轮箱温度场进行数值模拟分析,并与试验结果对比以验证建立模型的可靠性。结果表明:小齿轮两个圆柱滚子轴承处温度最高,出现热轴故障的可能性最大;温度以热源为中心向周围扩散,依次递减;仿真结果与试验结果误差小于3.36%,建立的仿真模型可有效预测齿轮箱温度分布。通过分析获得齿轮箱温度场的分布规律,为齿轮箱故障分析和润滑流道结构改进提供理论依据。     

基于交换式以太网的高速动车组轴温监测系统

国内铁路运输飞速发展,高速动车组的运行速度进一步提升。由于运行速度的提升,高速动车组走行部分和齿轮箱的发热增多,容易导致热切轴。针对高速动车组在运行中产生热切轴现象,结合以往轴温监测系统的总体构成、原理和运行中发生的故障情况,深入分析系统的故障原因,采用Nu Micro Nuc140作为主控芯片设计了基于车载以太网的新型轴温监测系统。经试验表明,该系统能够实时、精确监测高速运行动车组的轴温状态,对保证高速动车组的安全运行起到非常重要的作用。     

高速列车齿轮箱故障诊断技术研究

介绍了高速动车组故障诊断过程和常见故障类型,以弗兰德齿轮箱典型故障为例,详细分析了动车组故障诊断系统的特点,应用小波包分析、粗糙集理论和神经网络等方法,通过优化特征值来改进故障诊断系统,从而提高动车组故障诊断系统的准确性和工作效率.     

高速动车组齿轮箱齿轮修形方法研究

齿轮箱作为高速列车驱动系统的关键零部件,是能量转换与传递的核心单元,其传动性能直接关乎列车运行的安全性与可靠性.为研究适合于高速动车组齿轮箱的齿轮修形方法,改善高速动车组齿轮驱动系统的传动性能.采用依托动力学Romax Wind软件进行仿真,结果表明齿廓修形配合齿向修形的方式基本适用于高速动车组齿轮修形,修形后齿轮的传动误差值减少了69.8％,并且齿轮承载能力也大大提高.这里研究的修形方法能为高速动车组齿轮箱的齿轮修形提供参考依据.     

国产高速动车组齿轮箱通过试用评审

正由南车戚墅堰所机车有限公司自主开发的高速动车组齿轮箱已顺利通过中国铁路总公司技术方案和产品试用评审,高速动车组齿轮箱即将实现中国"智造"。齿轮箱是高速动车组10大配套技术之一。齿轮箱输入端通过大变位联轴节与电机轴相连,输出端通过大齿轮过盈安装在车轴上,同时输入端有C型支架与转向架(类似于汽车的底盘)构架连接。它能准确地将电机驱动功率按照一定的比例传递到动车组轮对     

轨道交通牵引齿轮箱试验技术研究

轨道交通牵引齿轮箱是轨道车辆的重要部件之一,为保证列车的质量、安全和各项性能指标满足合格及标准规定的要求,必须对其进行型式试验研究,因此对其试验系统也提出了很高的要求。文中以350 km/h高速动车组牵引齿轮箱为例,阐述了太重轨道交通设备有限公司开发的传动齿轮箱综合性能试验台在轨道交通牵引齿轮箱台架试验所做的技术研究工作。     

不同工况下动车组齿轮箱振动特性试验研究

为了研究不同工况下动车组齿轮箱振动特性,以某型动车组齿轮箱为例,通过模态试验和台架试验相结合的方法分析了影响振动的主要因素。研究表明,动车组齿轮箱的振动在变工况的条件下受转速影响较大,齿轮箱在特定转速下其特征频率会与箱体的模态频率重合引起共振,受其振形影响,轴向振动大于其它方向振动。通过试验分析了解了该型号齿轮箱的振动特性,为齿轮箱的分析与结构优化奠定了基础。     

高速动车组齿轮箱疲劳裂纹机理分析研究

齿轮箱作为高速动车组牵引系统重要传动设备,在运用过程中主要承受来自于线路激扰的冲击作用,齿轮箱体出现了疲劳裂纹。以某型齿轮箱体为研究对象,统计开裂齿轮箱体的运营里程并对其进行疲劳断口分析,疲劳裂纹源发生于齿轮箱体内侧拐角处,该部位存在因齿轮箱体结构及凹坑等缺陷引起的应力集中。基于高速铁路线路测试,得到典型工况下轴箱、齿轮箱体的振动加速度信号及表面的动应力响应,并对齿轮箱体的自由模态进行分析研究。研究结果表明,列车高速直线运行时,轮轨激扰引起的齿轮箱体振动频率与其固有频率产生了交集,齿轮箱体产生局部共振,共振使齿轮箱体局部产生较高的动应力幅值,从而导致箱体出现裂纹。该研究对确保高速列车运用安全及齿轮箱体新型结构的设计提供参考。     

基于Workbench高速动车组用驱动齿轮箱箱体强度分析

针对我国现在所用的高速动车组齿轮箱长期被国外垄断,且面临齿轮箱箱体裂纹故障频发的问题,对高速动车组用铝合金箱体进行重新设计。使用三维建模软件Solid Works创建箱体模型,对所设计箱体在短路和启动两种工况下进行载荷计算,并用有限元分析软件Workbench进行强度分析,仿真试验结果验证了所设计箱体在这两种工况都不会出现塑性变形和裂纹,根据TJ/JW 064—2015评估启动工况的分析结果,证明了所设计箱体满足列车运行的要求。所进行的研究工作对高速动车组齿轮箱的自主研发有重要的参考价值。     

高寒动车组-40℃环境下动力学性能

低温环境对高速动车组动力学性能影响显著,需要掌握低温下的车辆参数变化范围,针对-40℃或极低温工况鲜有研究。基于悬挂元件低温特性试验结果,建立高寒动车组非线性动力学仿真模型,并将常温环境下的动力学仿真结果与线路试验结果进行对比验证;将车辆系统悬挂参数、轮轨匹配、轮轨界面参数考虑为正态随机分布,采用拉丁超立方采样方法组合得到300种计算工况,仿真研究高寒动车组在-40℃低温环境运行时的动力学性能。300 km/h速度条件下,车辆运行稳定性和安全性能满足标准要求,但新镟修车轮在直线运行工况下的横向平稳性较常温环境下差,主要是由于车辆发生了横向低频晃动;低温引起橡胶元件和减振器的刚度和阻尼增大,导致在与车体上心滚摆接近的频率范围内,前后转向架同向蛇行运动的阻尼比降低,引发以车体滚摆为主的横向晃动,因此高寒动车组需要注意预防新镟轮后的车体晃动现象。为低温环境下的高速动车组悬挂参数使用范围和动力学性能设计提供了参考。