采用径向转向架的大轴重内燃机车曲线通过研究

为探究径向转向架在33 t轴重内燃机车的可行性,从径向转向架的概念、结构和原理出发,为大轴重内燃机车提供了一种径向转向架方案。在多体动力学软件中建立动力学模型,对比研究了采用径向转向架和传统转向架的重载机车通过曲线时导向轮对的黏着系数、蠕滑率和磨耗功。通过计算分析发现,与传统转向架相比,径向转向架可以减少车轮的滑动量,提高机车通过曲线时的黏着利用率,降低轮轨磨耗和左右车轮的不一致磨耗,降低轮对镟修频率,该结论可为今后我国研制大轴重高黏着内燃机车提供一定参考。

高速运行地铁径向转向架垂向振动自动化控制技术

在地铁高速运行环境和特定频率下,径向转向架的垂向振动,降低了地铁高速运行稳定性。为此,该文提出高速运行地铁径向转向架垂向振动自动化控制技术。采集并零均值化处理高速运行地铁径向转向架垂向振动数据,以该数据为径向转向架振动标准数据,从时域和频域2个角度获取其ODS工作振型;设计基于天棚阻尼模型的模糊神经网络控制器,通过输入和训练ODS工作振型分析结果,得到最佳的径向转向架垂向振动控制结果。实验结果表明,所提方法能够有效控制径向转向架的垂向振动,提高地铁车体的垂向平稳性。

摆式列车可控径向转向架建模及动力学仿真

建立了摆式车辆系统动力学模型,采用数值仿真方法研究了摆式列车曲线通过时径向转向架的动力学性能。仿真结果表明,摆式列车以高于常规列车30%的速度通过曲线时,采用迫导向径向转向架能有效降低轮轨磨耗和改善动力学性能,主动控制径向转向架能达到与迫导向径向转向架相近的效果,两者的曲线通过性能均比无导向和自导向径向转向架好,且具有较高的非线性临界速度。可控径向转向架能方便地调整径向增益,且在作动器卸荷后具有与自导向径向转向架一样的性能。

径向转向架研究综述

传统的机车车辆在通过中小半径曲线时,存在着轮缘贴靠导向和轮轨磨耗严重、能耗高、轮轨横向力大以及噪声过大的缺点。国内外研究和应用表明,采用径向转向架是解决上述问题的有效手段。本文重点介绍了自导向、迫导向和主动导向径向转向架的原理、研制背景、主要应用情况。作者总结了三种径向转向架的主要优缺点,认为自导向径向转向架结构简单,不会出现过导向故障,但在小半径曲线上的径向效果不显著;迫导向径向转向架结构相对复杂,但小半径曲线上的曲线通过性能和安全性良好,而在中等半径曲线上的径向效果略显不足;主动径向转向架在任意中小半径曲线上的曲线通过性能均达良好。但是系统复杂、成本高,且会出现过导向故障。从应用上而言,作者认为客车采用自导向径向结构类型的偏少些,迫导向径向转向架在日本得到了大量的应用,在多条线路上采用了不同结构的迫导向转向架,在曲线通过性能、长期运行稳定性和运行安全可靠性等方面均经受住了长期运营考验,是比较成熟的径向转向架类型。主动径向转向架虽然起步较晚,但由于能适用任意中小半径曲线,随着主动控制技术的发展,主动径向转向架必将成为径向转向架的一个主要发展方向。

径向转向架机理及其动力学特性研究

改善车辆曲线通过性能是研究转向架动力学性能一直追求的目标。简要介绍了国内外客货车径向转向架的发展及其应用概况 ,并阐述了迫导向、自导向径向转向架的导向机理及其基本结构。建立了迫导向转向架、自导向转向架和一系柔性定位转向架的统一横向动力学模型 ,通过计算机仿真得出一系柔性转向架和径向转向架的曲线通过性能和直线稳定性 ,并进行了分析、比较。结果表明 ,采用径向转向架是降低曲线上轮轨磨耗和提高直线上稳定性的有效措施 ,适合运用在摆式列车及曲线较多的既有线提速客车上。

新型独立轮对柔性耦合径向转向架

提出一种独立轮对柔性耦合径向转向架的新方案。通过理论分析推导出独立轮对柔性耦合径向转向架最佳耦合刚度的表达公式。通过仿真分析得知,只要耦合刚度选取合理,无论曲线半径和列车运行速度等外界条件如何变化,独立轮对柔性耦合径向转向架都会在二系悬架系统和柔性耦合机构的协同作用下自动把前后轮对调整到径向位置,说明独立轮对柔性耦合转向架面对复杂多变的外部环境具有很强的自适应径向调节能力。通过与独立轮对两轴转向架和独立轮对单轴转向架动力学性能的对比分析,发现独立轮对柔性耦合径向转向架具有十分突出的优势,说明该转向架具有非常大的开发利用潜质。

车辆径向转向架发展及其动力学特性

解决转向架曲线通过性能和横向稳定性之间的矛盾一直是车辆动力学长期研究的课题 ,采用常规转向架无法同时满足二者的要求。径向转向架的出现有效地解决了这一矛盾 ,其既能保证转向架曲线通过性能的要求 ,又能改善其横向稳定性。简要介绍了国内外车辆径向转向架的发展及其应用概况 ,并阐述了迫导向、自导向径向转向架的导向机理及其基本结构 ,建立了迫导向转向架、自导向转向架和一系柔性定位转向架的统一横向动力学模型 ,通过计算机仿真对一系柔性转向架和径向转向架的曲线通过性能和直线稳定性进行了分析和比较。动力学模拟计算表明 ,应用径向转向架是降低曲线上轮轨磨耗和提高直线上稳定性的有效措施 。

独立轮对柔性耦合径向转向架的导向特点

通过理论分析推导出独立轮对柔性耦合径向转向架最佳耦合刚度的表达公式,该公式表明:独立轮对柔性耦合径向转向架导向能力的好坏关键在于耦合刚度的选取,而耦合刚度的选取只与列车系统的二系悬挂纵向刚度、二系悬挂横向跨距、车辆定距、转向架轴距等内在结构参数有关,与列车运行速度和轨道曲线半径等外界环境参数无关。进一步的仿真分析表明:无论曲线半径、运行速度、未平衡离心加速度和轮对横移量等外界条件怎么变化,独立轮对柔性耦合径向转向架都会在二系悬挂系统和柔性耦合元件的协调作用下自动把前后轮对调整到径向位置,这不仅验证了理论推导公式的正确性,也佐证了独立轮对柔性耦合转向架面对复杂多变的外部环境确实具有很强的自适应径向调节能力。

径向转向架DF_(8B)机车垂向异常振动分析

针对DF8B机车采用引进径向转向架技术后出现的垂向振动加速度超标问题,分析比较机车实测振动频率成份和悬挂系统的频率响应特性,通过对悬挂参数和转向架结构的分析,确定产生这一问题的根源在于转向架随动式制动装置的布置方式,当轮对受到线路轨缝垂向冲击激励时,该装置的摩擦副不能顺畅滑动,使一系垂向弹簧两端瞬间形成刚性连接,导致机车产生非正常垂向振动。由简化模型计算表明,在摩擦副的作用下,机车车体的垂向频率响应发生了变化,在6 Hz有一个响应峰值,这就使机车8.4 Hz的一阶垂弯振动较易激起,如果去掉该摩擦副,则试验中得到的8.4 Hz的较大响应可望消除。

径向转向架机车垂向振动问题分析

某C0—C0轴式机车的线路试验表明,一台新研制的机车遇到新的动力学问题——机车虽然具有很好的横向性能与曲线通过性能,但垂向振动加速度很大。针对这一特殊情况,通过频率分析法确定产生这一问题的原因,认为实测中出现的垂向振动加速度大的现象是一种长期以来铁路机车车辆可能都忽略的新的动力学现象——轮对纵向动力学,同时指出这也是导致机车非正常磨耗即踏面剥离的原因之一。

200km/h提速客车径向转向架动力学性能研究

径向转向架是改善机车车辆曲线通过性能的有效途径。简要介绍了国内外径向转向架发展现状 ,阐述了径向转向架的导向机理及基本结构模式。根据自导向径向转向架的基本原理 ,在现有的几种自导向转向架结构的基础上 ,提出了 2 0 0km/h提速客车自导向径向转向架的基本方案 ,建立了动力学仿真模型 ,利用Simpack仿真软件对其进行了动力学性能分析和计算 ,并与常规转向架进行了比较。理论分析和计算结果表明 。

径向转向架地铁车辆动力学性能及车轮损伤研究

为研究地铁车辆的动力学性能,分析了径向机构的导向原理,建立了传统、自导向、迫导向3种地铁车辆动力学模型,并根据车轮滚动接触疲劳损伤模型对车辆通过曲线时的车轮损伤进行计算。计算结果表明:车辆径向机构加强了车辆部件间的连接,优化了车辆稳定性及横向平稳性的指标;迫导向车辆在曲线运行时具有较大优势,且各项评价指标均优于自导向车辆;3种车辆模型运行于相同线路时,迫导向车辆车轮损伤值最小,在曲线半径为300 m时仅为传统地铁车辆车轮损伤的21%,自导向车辆与传统车辆的车轮损伤较大,且随着曲线半径的增大自导向车辆车轮损伤小于传统车辆。地铁车辆安装迫导向机构可以有效地减小轮轨间作用力,减缓车轮损伤。

货车径向转向架U形副构架刚度的设计方法

通过分析U形副构架的受力,给出其横向和纵向刚度的计算式以及设计流程.视U形副构架为柔性体,构建刚柔耦合车辆动力学模型,动态优化计算U形副构架刚度取值范围;当连接杆采用非标准件使刚度变化时,利用轮对径向装置的横向刚度和纵向刚度的计算公式,对U形副构架刚度进行修正.以我国新造27 t轴重货车为例,采用SIMPACK动力学软件分析U形副构架刚度对车辆运行性能的影响.结果表明：在保证车辆稳定性和直线通过性能的前提下应尽可能降低U形副构架的横向和纵向刚度;U形副构架的横向刚度应控制在14～33 MN·m-1范围内,纵向刚度的取值应在10 MN·m-1以上;连接杆作用力的频率小于12 Hz,远小于U形副构架的模态频率,因此不会引起U形副构架的结构共振;理论计算得到U形副构架的横向和纵向刚度值分别为17和10 MN·m-1,试验得到的测试值分别约为16.84和9.88 MN·m-1,验证了设计方法的正确性.

摆式客车迫导向径向转向架导向机构参数研究

简要介绍了摆式客车迫导向径向转向架的基本结构 ,并分析了迫导向径向转向架的基本原理。根据摆式客车及迫导向径向转向架的特点 ,建立整车动力学仿真模型 ,利用编制的计算机仿真程序 ,对迫导向机构的关键参数进行了优化选择 。

直线电机径向转向架在城市轨道交通中的应用

介绍了一种基于直线电机驱动的地铁车辆径向转向架,阐述了它的原理及特点.与传统的旋转电机转向架相比,具有非摩擦高粘着、小半径曲线、低磨耗、低噪声、小型化等优点,适合现代化城市快速小曲线、陡坡道、立体化轨道交通的需要.

机车径向转向架的等效模型

全面地考虑机车车辆的实际情况后，提出了十个等效刚度和等效阻尼的概念，导出了同时适用于常规转向架、车辆径向转向架和机车径向转向架的通用表达式，用简单、直观的状态方程统一表示这几种情况的半车模型的动力学性能方程，并与轨道参数和应用参数相结合，建立了机车径向转向架的统一等效模型，为分析机车径向转向架的内在机理和根本特性以及进行参数分析和参数优化提供了方便有效的工具。

交叉杆结构的副构架式径向转向架动力学性能研究

分析了交叉杆结构的副构架式径向转向架的导向机理和性能特点,重点研究了交叉杆结构参数对车辆动力性能的影响。建立了交叉杆结构的副构架式径向转向架车辆的动力学仿真模型,计算比较了结构尺寸不同的交叉杆结构转向架间稳定性与曲线通过性能的区别。给出了一个能使车辆动力学性能最好的交叉杆结构尺寸的优化取值区间。

三轴径向转向架机车的动力学性能研究

建立了有两台三轴径向转向架所组成的整车动力学计算分析模型和计算软件，运用该模型能对多种型式的径向转向架进行动力学分析。通过对具有前后轮对同向摇头约束式的径向转向架方案计算实例，揭示了这种径向转向架的工作机理和各主要参数对曲线通过能力及蛇行稳定性的影响规律。结果表明，前后轮对同向摇头约束刚度和一系抗蛇行减振器的阻尼参数对该径向转向架的蛇行稳定性有联合影响。该转向架的曲线通过能力可以采用较柔软的一系定位刚度来实现，前后轮对同向摇头约束刚度可以通过等效的复合连杆机构来实现。

径向转向架机车动力学特性分析

通过理论分析与动力学建模仿真相结合的方法,计算分析了传统机车转向架和径向转向架牵引与导向性能及直线运行稳定性。认为减小轮轨冲角是提高机车曲线通过性能的最有效途径,径向转向架牵引与导向功能达到了良好的协调有利于冲角的减小。同时发现轮对纵向定位刚度只在一定范围内对轮轨冲角影响较大,牵引力作用下较无牵引力作用下轮轨冲角大。

铁道车辆径向转向架的径向能力评价准则

提出 2个分别用来评价刚性单轮对的“自导向能力系数”和转向架的“径向调节系数” ,论证了这 2个系数对自导向径向转向架具有综合评价功能和相比性 ,并应用这 2个系数分别对典型的两轴转向架和三轴转向架进行分析计算 ,揭示了在不同轮轨条件下非对称定位的径向通过能力的规律 .