自动往返运料小车变频调速控制系统设计

自动往返运料小车在现代企业的许多生产场景有着广泛的应用,为了实现可视化远程控制和提高运料小车的生产效率,基于PLC、变频器和触摸屏技术提出自动往返运料小车变频调速控制系统的设计,系统硬件部分设计了电路原理图,软件部分设计了变频器参数、触摸屏组态和PLC程序。触摸屏可以实现系统的可视化远程控制以及实时显示运料小车的运行状态和变频器的频率,变频器调速可实现运料小车运料时按40Hz频率运行,空载时按-50Hz频率快速返回。调试结果表明,系统工作安全稳定可靠,实现了设计的各项控制功能,安全性能好,有着良好的实用价值和应用前景。

机车充风能力对重载列车缓解性能及车钩力影响研究

机车充气与排气性能是列车制动系统重要指标,目前机车制动系统验收指标仅对排气性能有明确要求,对充气性能无要求。机车供风能力不仅影响重载列车缓解特性和车钩力,而且严重制约重载列车在循环制动中的操纵方法。了解机车充气能力对缓解特性和车钩力的影响规律,以及重载列车安全运行和制动系统设计具有重要意义。通过建立列车空气制动系统仿真模型,分析机车充风能力对重载列车缓解特性和车钩力的影响。分析发现,机车充风能力对列车再充风时间、缓解波传播和车钩力都有明显影响;充风能力越弱,则缓解波传递越慢,车钩力越大。在本文研究范围内,合适的充气能力将比弱充风能力首尾车缓解时间差缩短3 s,最大车钩力降低16.2%。建议机车验收时增加机车充风能力检测,并给出了建议检测标准。针对重载列车充风能力,建议多部门联合系统性开展实验与仿真研究,制订重载列车制动系统检测标准与方法。

纵向冲动对大轴重内燃机车曲线紧急制动安全性影响分析

针对纵向冲动对大轴重内燃机车曲线紧急制动时安全性问题,建立33 t轴重内燃机车牵引3万t重载列车(2+2+0)的纵向动力学模型和包含钩缓系统的短编组(机车+机车+虚拟车体)车辆动力学模型,采用列车模型对紧急制动工况下的列车纵向冲动进行分析,基于列车纵向冲动和短编组模型分析纵向冲动对机车曲线安全性的影响。研究结果表明:列车纵向冲动会进一步加大机车曲线紧急制动时的轮轴横向力、脱轨系数等,对机车曲线运行造成不利影响,考虑压钩力1 500 kN比不考虑纵向冲动时的脱轨系数、轮轴横向力分别增大1.8%、12%;曲线半径减小、下坡道坡度越大会进一步加大不利影响;列车制动初速度越大,产生的纵向冲动有所减小,但由于轮对横移量增大,导致曲线车轮脱轨系数增大。

曲线线路重载机车轮缘裂纹损伤及影响因素研究

针对我国某型大功率重载机车在高原多曲线线路上运行时频繁出现轮缘裂纹的问题,采用理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法对机车轮缘裂纹损伤进行研究。首先,基于多体动力学和安定理论,建立了该型大功率重载机车车辆动力学模型及轮缘裂纹损伤预测模型:其次,通过现场测试数据与数值仿真结果对比,验证了模型的正确性;最后,根据该型重载机车运行线路特点,分析了曲线半径、曲线超高、曲线坡度等线路参数及轮缘润滑对重载机车轮缘裂纹损伤的影响规律。研究结果表明,连续小半径曲线是该型重载机车轮缘裂纹产生的主要原因,此外轮缘润滑对机车轮缘裂纹损伤有显著影响,可通过合理的线路参数设置及轮缘润滑来降低机车轮轨动态相互作用,进而减少重载机车轮缘裂纹的发生。

高原内燃机车柴油机空气滤清系统流场仿真

为了降低内燃机车柴油机空气滤清系统的流动阻力,提高流动均匀性,采用CFD仿真计算方法,对高原环境下内燃机车柴油机的空气滤清系统进行流体动力学计算分析与研究。首先,完成机车柴油机空气滤清系统在0 m海拔高度时的性能仿真计算,根据计算结果对空气滤清系统结构进行优化。其次,对优化后的空气滤清系统进行海拔高度分别为2 200、4 000、5 100 m高原环境下的CFD计算。最后,对袋式过滤器的排列方式进行研究,将袋式过滤器在初始过滤器排列的基础上,重新排列出shun-66、cha-56、cha-65 3种排列方式,研究不同排列方式的流动均匀性和湍流性能。结果表明,cha-56排列方式的湍流性能最好,进气阻力最小,同时流动均匀性也最优。

联合动力装置实验台辅助研究生PHM课程教学的不足与建设对策研究

船舶动力装置故障诊断方向研究生系列课程需要故障预测与健康管理(Prognostics Health Management,PHM)技术的实践平台,辅助课堂内容的理解,提高智能运维与健康管理相关的系统思维能力。针对实验台在教学实践中的不足,提出了改进及建设方案,提升研究生PHM课程的总体教学水平,满足新工科对人才培养的要求。

FXN3型内燃机车冷却系统的研制

为了获得高效的机车冷却能力和冷却系统对外部环境的适应能力,FXN3内燃机车冷却系统设计方案在冷却机理和部件的相互配合上进行了突破提升,并完成了相关部件的台架试验、型式试验及运用考核,经受住了高温、高寒、风沙、雨雪等各种恶劣自然条件的考验,体现了FXN3内燃机车冷却系统优异的冷却能力和耐候性能。

基于卷积神经网络的牵引电机定子绕组匝间短路故障诊断

为实现牵引电机定子绕组匝间短路故障诊断,提出一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network, 1D-CNN)的故障诊断方法。首先对电机健康状态、不同相发生匝间短路故障及不同故障严重程度下的定子电流进行三层小波分解,得到小波分解高频系数和低频系数;求取小波分解系数的二范数,作为电机电流的特征;设计并训练1D-CNN,将训练好的1D-CNN作为分类器,实现牵引电机定子绕组匝间短路故障“端到端”的智能诊断。设计并搭建异步电机定子绕组匝间短路故障诊断实验平台。实验结果表明:所提方法可以准确有效诊断出轻微的匝间短路故障。在闭环控制下,电机发生1匝短路故障时,诊断正确率达到90.5%,并能够有效区分故障相。

浅析内燃机车车体国家标准修订差异

2024年1月1日开始实施的国家标准GB/T 25334.1—2023《铁路机车车体第1部分:内燃机车》规定了铁路内燃机车车体的环境条件、车体组成、技术要求、试验方法、型式检验、标志、运输和储存,适用于标准规矩为1435 mm,以内燃机为动力的电力传动、液力传动的新造内燃机车车体。本文通过对比分析的方法,从技术要求、试验方法等方面对其与GB/T 25334.1—2010《铁道机车车体技术条件第1部分:内燃机车》的技术差异进行分析,使得内燃机车车体的设计人员、制造企业以及相关从业人员可以更好地理解新标准,增强新标准的宣贯效果。

内燃机车主发电机焊接风扇故障分析及改进

以HXN3型内燃机车主发电机焊接风扇为研究对象,通过数值仿真与试验相结合的方法分析其焊缝裂纹产生的原因。首先采用有限元方法对电机焊接风扇进行了不同工况下的应力水平计算及结构强度评价;接着根据仿真结果制定试验方案,研究焊接变形对风扇疲劳寿命的影响;最后结合仿真与试验结果确定故障原因,提出了改进方案并进行验证。研究结果表明:风扇结构偏心会显著增大风扇焊缝处的应力,降低风扇疲劳寿命;由焊接导致的风扇变形在安装后会产生初始平均应力,对风扇疲劳寿命产生影响。

一种大功率内燃机车牵引变流器设计

本文以某大功率内燃机车牵引变流器为例,对牵引系统主电路拓扑结构进行了分析,并对系统功能及关键部件的选型计算方法进行了介绍,并在Matlab软件中搭建了牵引系统电气模型,对其进行了系统仿真,最后对牵引变流器样机的试验情况进行了说明,从电气仿真和试验两方面验证了内燃机车牵引系统设计方法的合理性和可靠性。

出口澳大利亚3150 kW交流传动内燃机车

为满足澳大利亚铁路客户需求,中国中车开发了出口澳大利亚的3150 kW交流传动内燃机车,文章简述了该型机车的总体布置特点、主要性能参数及配置、牵引性能曲线;重点从黏着牵引性能、轻量化高强度车体、电磁兼容性能、噪声控制以及柴油机辅助系统等方面介绍了该机车的主要特点;同时重点介绍了机车车体静强度试验、扭转试验、司机室噪声试验、电磁兼容试验等试验验证情况,说明了机车相关性能与国际先进标准的符合性。全文说明了出口澳大利亚3150 kW交流传动内燃机车的先进性,以及其对内燃机车设计所产生的积极影响。

大功率内燃机低合金高强度结构钢车底架焊接裂纹控制研究

为研究大功率内燃机车底架焊接裂纹的控制方法,以Q460E材质车底架为研究对象,对一种常用药芯焊丝频发结晶裂纹的主要原因进行分析,借助实心焊丝ER50-6作为打底对这种常用药芯焊丝的焊接工艺进行改良。结果表明:常用药芯焊丝中Ni含量的高低可以直接影响焊道裂纹出现的频率,加入实心焊丝ER50-6作为打底并采用不同工艺优化后,焊接表面裂纹率可以由37.7%降低为5.1%。

SDA1型内燃机车门板模具成型工艺分析及解决措施

分析了SDA1型内燃机车侧墙门板成型难点,提出了整体模具成型和局部模具成型两种工艺方案。设计一种可替换、组合式拉伸模具成型方案(局部模具成型方案),既能保证翻边角度,又能保证折弯高度,产品质量达到设计要求,从而高效又经济地解决了产品质量问题。

内燃机车主轴承失效故障分析及控制措施研究

以某内燃机车为例,对柴油机主轴承失效情况进行统计,从机体、曲轴、轴瓦三大部件方面剖析主轴承失效的原因,并提出具体的控制措施。

内燃机车摇臂轴座的工装设计

摇臂轴座是内燃机车柴油机排气摇臂的支座,对摇臂的安装起到关键的定位作用。该产品在加工过程中需要进行多次装夹,难以保证定位精度,且加工效率较低,产品质量不稳定。特别是需要大批量生产时,产品质量很难得到有效控制。通过分析该产品的加工工艺,设计专用的工装,提高了产品的加工质量与效率,节约了生产成本。

内燃机驱动小火车检验案例分析

某大型游乐设施使用单位的内燃机驱动小火车在定期检验过程中发现多数重要受力部位焊缝存在漏焊、烧穿、焊瘤熔渣、气孔、裂纹等缺陷;多处车轮表面存在裂纹、烧伤等缺陷;车辆制动器存在较大程度的移位偏磨损,导致制动闸片严重磨损变形。本文分析了各缺陷产生的原因,指出大型游乐设施制造安装单位在质量控制环节的不足,使用单位在日常检查和维护保养方面的欠缺。

内燃机车检测技术的应用探析

在内燃机车检测领域,振动监测、温度监测、油液检测等技术应用日益广泛。然而内燃机车检测的过程中数据准确性、实时性、检测成本等问题制约了其发展。为解决这些问题,需要采取合适的策略提高内燃机车检测的准确性和实时性,而且能够降低检测成本,为用户提供更便捷、可靠的检测服务。进而有效解决当前检测技术中的瓶颈问题,为内燃机车的安全运行和维护提供更有力的支持。本文针对当前常见的内燃机车检测技术以及当前内燃机车检测技术应用过程中存在的不足进行了分析,探究了内燃机车检测技术的应用策略。

内燃机车辅助发电器的优化设计与应用

针对内燃机车在工业企业运输过程中出现的损耗问题,通过分析辅助发电机工作原理,从硬件和软件两方面对辅助发电机进行优化设计,通过增加辅助变流器、优化充电电路以及PWM模块以减少油耗、保护内燃机车各功能单元设备。性能测验结果表明,辅助发电机的优化设计可以有效保护内燃机车各设备,节省内燃机车的检修以及小、辅修等所产生的费用约10.5万元。

风沙环境下内燃机车内部沙相分布特性分析

为了研究阿联酋机车在不同横风风速情况下的风沙环境中以200 km/h的速度运行时,进入车厢的沙粒在车厢内的分布情况,利用计算流体动力学软件STAR-CCM+对其进行数值模拟计算。仿真均采用0.01 mm的沙粒粒径,得到沙粒在机车内部的流动情况。计算结果表明,机车在风沙环境下运行时车厢内部受到的压力和流场速度都增大;而随风沙流进入车厢内的沙粒数量随着横风风速的增大而减少,由于入射角的差别,风速在15 m/s时进入车厢内的沙粒数量略少于其他工况。沙粒进入车厢内易产生堆积,主要发生在发动机、柴油机和制动气缸处,均靠近冷却室,因此在机车运行时,应注意这些设备的防护,且为了针对性地对设备进行防护,可以尝试设计改变冷却室位置,减少堆积。