征文启事

为庆祝《机车车辆工艺》创刊60周年,即日起开展“创刊60周年征文活动”,欢迎各位专家、学者及技术人员踊跃投稿。现就征文有关事宜通知如下:征文内容包括但不限于以下专题:(1)轨道交通行业发展现状、发展趋势,关键技术的升级送代等;(2)轨道交通车辆的设计制造、试验研究、故障诊断、运维相关、健康管理等;(3)轨道交通智能化、绿色化、轻量化关键技术及场景应用等;(4)轨道交通新技术、新装备、新材料、新工艺的基础理论研究、关键技术方法、工程应用等;(5)更高速度等级动车组、川藏铁路装备、高速磁浮列车、标准地铁等相关技术研究、应用等。

协同创新 赋智赋能《机车车辆工艺》创刊60周年征文

六十载风雨共济,一甲子春华秋实。《机车车辆工艺》自1964年创刊,至今已走过60个春秋。我们致力于追踪轨道交通发展,传播关键技术,推广先进经验,记载着中国轨道交通从奋发图强到遥遥领先的发展历程,加速着中国高铁技术装备的自主化研究,搭建的学术交流服务平台持续聚集优势资源,赋能行业发展。

大功率电力机车制动电阻温度辨识研究

针对现有大功率电力机车制动电阻检测技术存在的不足,提出一种机车制动电阻辨识方法,该方法不需要额外增加温度检测电路或温度传感器,利用制动电阻跟随温度变化的特性,通过牵引变流器主电路中现有的中间直流电压和制动斩波电流关系曲线得到制动电阻的实时电阻值,可在机车制动电阻的运行工作中实时监控整个机车制动电阻的工作状态,并在机车制动电阻出现故障前预报,从而防止机车制动电阻的故障产生。试验结果表明,采用加权递推最小二乘法和分段线性插值法能够辨识出大功率电力机车制动电阻的温度值。

摆式车辆横向止挡动力学参数匹配优化设计

文章对摆式车辆设计应用过程中出现的横向止挡参数匹配问题进行研究。采用动力学仿真方法,参照欧洲实际摆式车辆应用条件,对横向止挡的自由间隙、弹性间隙与止挡刚度参数进行匹配设计。分析相关参数对车辆性能影响,总结了各参数影响规律,并建立了参数匹配设计方法。结果表明,对于摆式车辆动力学性能,横向止挡各参数影响较大,且均有最佳适用范围,需要根据运营环境,进行针对性匹配设计。

大补偿量小型化TD板联轴节应用研究

针对现有TD板联轴节体积大,轴向、径向补偿量较小,且安装空间较大的问题,文章开展TD板联轴节小型化的应用研究。通过将中间体与防撞板设计成一体结构,大幅减小TD板联轴节的体积。同时,采用了柔性强度结构,极大地提高了小型化TD联轴节的补偿能力。小型化TD板联轴节体积为原有体积的58%,径向补偿能力由±9.7 mm提高到±14.5 mm,轴向补偿能力由±8.0 mm提高到±10.5 mm。

碳纤维复合材料风缸厚度计算及强度分析

文章基于对复合材料风缸的理论研究和数值模拟,给出了一套完备的风缸设计方案。首先基于经典的网格理论模型,对复合材料风缸的纤维缠绕角度及厚度进行了初步预测,然后基于有限元软件WoundSim建立了复合材料风缸高精度的有限元模型,对纤维缠绕角度及厚度进行了精确分析,最后将仿真所得设计结果应用于碳纤维风缸实际成型工艺中,并对碳纤维复合材料风缸进行质量检测。结果表明:在满足承压要求的工况下,碳纤维复合材料风缸自重对比铝合金风缸减重10 kg,研究成果对轨道交通车辆风缸实现轻量化及复合材料风缸设计制造具有一定意义。

基于机器学习的辅助逆变器温度预测

辅助逆变器的状态直接影响地铁安全运行和乘坐舒适度,为确保地铁运行过程中辅助逆变器能正常工作,文章提出基于机器学习的方法对辅助逆变器温度进行预测,判断辅助逆变器的温度是否存在异常。首先分析原始数据并提取相关特征;其次基于多元线性回归算法、随机森林和K近邻回归模型,建立辅助逆变器温度预测模型,并进行模型训练;最后采用K折交叉验证得出该模型在测试集上的平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)和R-Squared指标,用以评价模型的拟合效果。试验结果表明:基于多元线性回归和随机森林建立的两个模型在此应用场景下表现较好,两种模型的置信度均在93%左右。

一种简易式铁道车辆速度表测试装置设计

为了实现检修人员对铁道车辆速度表快速便捷的测试,研制了一款简易式速度表测试装置。该装置以Atmega32单片机为核心,通过配置单片机内部PWM模块寄存器数值,控制发出不同频率的矩形波信号,经高速光耦合MOS管的隔离和放大后,输出与速度表匹配的矩形波信号。该矩形波信号对应的速度信号自动从5km/h开始,每隔2s增加5km/h速度信号直至95km/h后,保持不变。与此同时,单片机驱动1602液晶屏上显示当前矩形波的频率和对应速度值,输出信号精准。

机车车轴除漆清洗工艺研究及优化

针对目前采用化学试剂进行车轴除漆清洗的工艺现状问题,文章对主流的HXD1系列机车C6修车轴表面油漆清洗工艺进行研究,寻找新的适用于车轴除漆清洗的工艺方法以解决目前工艺的缺点。通过采用调研及现场试验等手段对激光清洗工艺及高压水射流清洗工艺进行研究及应用,并对试验数据及效果进行统计对比分析,得出采用高压水射流清洗工艺方法对车轴除漆清洗的效果及效率较好,从而对HXD1系列机车车轴除漆进行工艺优化。

单组分聚氨酯固化过程性能测试与计算分析

研究了某一单组分湿气固化聚氨酯固化过程性能的变化规律、初固时间的计算方法。结果表明:刚固化的胶层并未直接达到最终强度,胶层厚度会影响剪切强度,胶层厚度的变化对其固化速率影响不大。在评估初固时间时,需要对胶黏剂固化过程性能参数进行测试,并根据测试结果建立模型计算。

铁路货车蛇行失稳的实例分析

铁路货车直线运行的稳定性和曲线通过性能是决定动力学性能好坏的重要因素。文章以装配转K6型转向架的铁路货车为例,结合现场实测数据对线路动力学试验中出现数据超限的情况进行分析,使用能量集中率来评判蛇行失稳,从摩擦减振装置性能、回转阻力矩等方面分析原因。

CRH380系列动车组制动闸片摩擦体脱落问题探究

针对CRH380系列动车组在日常运营过程中发生制动闸片摩擦体脱落的问题,文章以CRH380系列动车组进口及国产制动闸片为研究对象,采用金相显微镜观察摩擦体与背板的结合情况,借助X射线能谱仪分析摩擦块过渡层的化学成分,采用万能试验机测量摩擦体与背板粘接面的剪切强度。结果表明:进口闸片和国产闸片摩擦块的摩擦体与背板粘接面剪切强度均符合摩擦体与背板粘接面剪切强度不小于7 MPa的技术标准要求;进口闸片摩擦块采用经Zn固溶强化的铜锌合金为过渡层,国产闸片摩擦块采用Fe增强铜基体为过渡层;2类闸片摩擦块内部在摩擦体与背板结合处存在较多的孔洞、裂隙,及过渡层厚度不均匀、夹带气孔等缺陷。在制动过程中这些缺陷易萌生成裂纹并扩展,是导致摩擦体从背板上脱落的主要隐患。

列车制动系统双闭环控制方法研究

为了提高列车制动距离的精度,保证列车安全稳定停车,文章提出了制动系统双闭环控制方法,在原有制动缸压力闭环控制的基础上增加外环减速度控制,实现对列车减速度的精确控制,提出PI控制法和动态调整法实现外环控制。实车验证显示,所提出的方法能够将减速度误差从20%缩小到约5%,在不同载荷下制动距离均较为稳定。结果表明,通过双闭环控制方法控制速度快的同时能够保证稳定的制动距离,提高各种轨道条件下列车的稳定性及准点率,增加既有线路的行车密度。

基于GA-UGF的底架吊装设备结构可靠性分析方法

为提升底架吊装设备的可靠性分析精度,提出基于GA-UGF模型的结构可靠性分析方法。首先,基于结构静态响应分析结果,建立结构参数化分析模型并开展试验设计;其次,依据试验设计结果,统计结构各随机变量观测值及出现概率,计算各随机变量质量矩并为各质量矩添加修正系数,以结构响应的试验及理论质量矩误差最小化为目标函数,利用遗传算法提升传统UGF模型的表述精度,进而结合可靠性理论,构建结构可靠性分析模型;最后,以某型号底架吊装设备为研究对象,利用所提方法对其进行结构可靠性分析,并将分析结果与传统方法进行对比。对比结果表明:所构建的GA-UGF模型能有效提升结构信息传递合理性;基于GA-UGF模型获取的可靠性指标更加接近蒙特卡洛法。该结论为进一步提升结构可靠性能提供一定参考。

一种城轨用薄壁类空心轴加工工艺分析及优化策略

薄壁类空心轴加工具有易变形、加工精度难保证等特点,如何采用有效的手段确保加工的顺畅,一直是相关工艺人员工作突破的难点。文章基于多年的轨道交通齿轮箱有关产品加工工艺技术积累,通过对一种典型的城轨用齿轮箱内空心轴加工难点分析,提出了相应的加工工艺解决策略,取得了良好的加工效果。

HXN3型内燃机车柴油机曲轴箱压力异常原因分析与措施

针对怀柔北机务段HXN3型内燃机车柴油机曲轴箱压力异常引发的设备故障,针对该型机车柴油机曲轴箱结构、曲轴箱内部负压的建立原理以及曲轴箱压力异常的情况进行详细分析,结合分析结果对机车运行、机车整备作业及修程中如何防范曲轴箱压力异常引发设备故障制定有效的防范措施。措施实施后,源头问题动力组故障已基本杜绝,运行可靠性显著提升,确保HXN3型机车成为干线重载货运的主力。

GH_(70C)型1,4-丁二醇罐车的研制

研制的GH_(70C)型1,4-丁二醇罐车采用奥氏体不锈钢材质,带有保温和加热装置:罐体外部包有复合保温层,可有效减少罐内介质的热量散失;罐体外部下方设有加热管,当介质因低温凝固导致无法卸车时,可将外部蒸汽通入加热管对罐体进行加热,使罐内介质融化,便于卸货;车辆试制后通过了静强度试验、冲击试验和动力学性能试验,试验结果表明:GH_(70C)型1,4-丁二醇罐车的静强度和冲击强度均能满足TB/T 1335—1996要求,动力学性能各项指标均能满足GB/T 5599—2019的要求。

铁路货车车体静强度试验数据处理系统开发

铁路货车车体静强度试验工况多,试验数据量大,试验工程师在进行试验数据处理时,不仅工作量大而且容易出错。为了固化数据处理流程和方法,提高工作效率,避免人为误差,开发了车体静强度试验数据处理系统。该系统采用Python软件进行开发,界面简洁,试验工程师可根据流程树的引导顺利完成试验数据处理工作。系统可实现试验过程中即时监测试验结果是否合格,大幅提高了时效性,同时提高试验报告的编制效率。

机车车体重量测量及调平系统

电力机车车体重量大、尺寸长,为了解决车体称重难题,文章设计了一种基于坐标系变换方法机车车体重量分布测量系统。该系统针对机车车体重量测试调整的痛点和难点,结合人工智能算法,设计具有自解算指导能力的调平量模拟系统,通过算法和经验可以快速得到加垫量的理论数值,并使用液压缸升降模拟加垫对理论加垫量进行验证。通过前期车体称重数据与模拟系统模拟称重的加垫量的数值进行比对,加垫量和称重数据趋势基本一致。

动车组用10型车钩自动解钩故障分析

为解决10型车钩自动解钩失败异常问题,通过分析动车组用10型车钩结构特点、工作原理以及运用操作,10型车钩解钩失败的主要原因是:车钩钩锁组件接触面摩擦力过大,解钩气缸推力无法推动钩锁组件动作。将10型车钩钩锁组件关键零部件加工方式由线切割优化为精铣,降低车钩处于拉钩状态时解钩摩擦阻力,经试验验证自动解钩失败故障有效解决。