水牛蹄型深海集矿机履齿设计及牵引性能研究

作为深海采矿系统的重要组成部分,深海集矿机的技术研究和开发一直是许多国家的难题。为了提高深海集矿机在稀软沉积物上的牵引性能,基于水牛蹄的曲面结构特征和特殊几何结构,设计了一款仿水牛蹄蹄型履齿。以该款履齿的结构参数为研究对象,通过对朗肯被动土压力理论的优化,得到了仿水牛蹄蹄型履齿的牵引力解析解,建立了对应的履齿仿生参数对履齿牵引力的影响公式。结合正交试验方法进行了不同形式履齿在沉积物上运动的单、多履齿剪切试验,将仿水牛蹄蹄型履齿与直型履齿、仿水牛蹄轮廓履齿(另一种仿生履齿)进行对比试验,并通过模型车试验验证了该款履齿的可行性。结果表明:3种履齿中,仿水牛蹄蹄型履齿提供的最大牵引力最高。研究可为进一步优化仿水牛蹄蹄型履齿结构参数和提高深海稀软底质机械的牵引性能提供参考依据。

融通型牵引供电系统变压器负荷电流特性研究

铁路功率调节器RPC是一种电能质量补偿设备,采用该装置的融通型牵引供电系统供电结构能够实现能量互联,并为低碳供能提供新的可能性。为提高融通型牵引供电系统中牵引变压器供电的安全性和可靠性,提出一种综合考虑RPC不同容量的变压器最大负荷计算方法。基于系统拓扑结构分析RPC接入后牵引变压器负荷电流特性,得出精确计算最大负荷电流的必要性,并结合RPC不同容量下的补偿度推导变压器低压侧最大负荷电流的计算式,最后仿真验证计算式的正确性。

匈塞铁路牵引供电设计总结及思考

中国铁路在“走出去”的过程中,特别是采用非中国标准的铁路项目,在设计、施工、产品等都面临巨大的挑战。结合匈塞铁路设计情况,对牵引供电仿真、接触电压计算、动态谐波效应、TSI能源子系统牵引供电设计系统验证等方面进行总结,在牵引供电仿真输入参数中列车最大电流限制、车站范围牵引供电系统阻抗及其他非牵引负荷等参数与国内不同,为后续欧洲等国际铁路牵引供电设计提供经验。在此基础上,从与国内略有不同的供电电压质量指标、非正常运行方式下供电能力、列车最大电流及功率电压曲线问题、牵引变压器运行方式及容量选择等方面进行分析,提出为使牵引供电设施与列车关系匹配,多部门需共同确定新的最优的列车功率电压曲线,结合电价政策可以选择牵引变压器同时运行互为备用方式,对国内设计、运营提供参考。

埃及轻轨牵引供电系统避雷器选型与配置探讨

介绍避雷器在电气化铁道牵引供电系统中的应用,根据IEC标准给出避雷器的额定电压、持续运行电压、标称放电电流关键参数的计算原则,结合埃及轻轨牵引供电系统分析了220 kV、27.5 kV、20 kV避雷器的参数选型计算,总结梳理埃及轻轨牵引供电系统的避雷器配置,针对项目避雷器运维难点给出解决措施,实现了兼具“一带一路”国家本土特点和中国特色的中国智慧、中国方案、中国装备走出去的良好示范。

一种新型的势垒式限滑差速器

提出了一种新型势垒式限滑差速器。分析了这种差速器的工作原理,介绍了齿轮设计所采用的非渐开线齿形并沿齿面节线分段设计的方法,进行了台架和路试的可靠性试验、最大牵引力试验和制动距离试验。

拖拉机牵引试验的数值分析

拖拉机牵引试验主要测量20.59,22.06,23.54,25.74,29.42,33.10,35.3kW等不同功率拖拉机的最大牵引力、牵引功率以及在最大牵引功率下的比油耗,绘制出3个指标与功率的关系曲线图。通过分析变化趋势,运用数学方法,得出3个指标与功率之间的线性、指数(对数)及二次线性的拟合曲线图;然后对比R2值,得到最佳拟合曲线的回归方程。此拟合曲线能够准确、快速地预测牵引试验的3个指标,并对实测数据值进行验证,对判断牵引试验数据的准确性有着重要的意义。

NEW TYPE OF LIMITED-SLIP DIFFERENTIAL WITH THREE-PITCH FLUCTUATING SPEED RATIO

A type of three-pitch fluctuating speed ratio limited-slip differential （TPLSD） is presented for the first time, analyzed its working principle, introduced the tooth profile design method of using non-involute tooth profile and separated tooth profile design along the pitch line. Performance comparison between vehicles equipped with three-pitch fluctuating speed ratio limited-slip differential and common open differefitial is finished. The data from experiments prove that three-pitch fluctuating speed ratio limited-slip differential can increase the traction of a vehicle, improve its acceleration performance, decrease braking distance and limit sideslip. The basic structure of new differential is the same of open differential, the only difference is that they have different tooth profile, so the new differential has a high performance price.

牵引传动中乏油问题的研究

从弹流润滑到干摩擦状态将润滑条件分为 8个阶段对润滑油油量对牵引传动的影响进行了研究 ,试验中采用Daphne70 74牵引油。在低压情况下 ,牵引曲线上升斜率随着牵引油数量的减少而增大 ,并且在高压情况下其值接近于干摩擦状态下的值。在低压情况下 ,最大牵引系数也随着牵引油数量的减少而增大 ,并且在高压情况下其值接近于干摩擦状态下的值。即使在乏油的情况下 (拧干油布润滑 ) ,也能满足牵引传动的要求。

乏油问题对牵引曲线上升斜率的影响

从弹流润滑到干摩擦状态将润滑条件分为 8个阶段对润滑油油量对牵引传动的影响进行了研究 ,试验中采用Daphne70 74牵引油。在低压情况下 ,牵引曲线上升斜率随着牵引油数量的减少而增大 ,并且在高压情况下其值接近于干摩擦状态下的值。乏油运转后 ,最大牵引系数的变化不明显。即使在乏油的情况下 (拧干油布润滑 ) 。

21世纪初铁道高速列车特色

当今21世纪之初，全世界有8种高速列车最具代表性，它们是JR Central和JR West的500系、700系及N700系新干线列车，JR East的Fastech 360新干线列车，Alstom的TGV—Duplex和AGV高速列车以及Siemens的ICF3和Velaro E高速列车。借助于对其牵引参数扩展的深入剖析，21世纪初铁道高速列车重要的发展趋势得以概括总结：第一，列车最高速度已经提升到350—360km／h，并有可能突破；第二，列车流线化水平不断进展；第三，列车保有加速度可以降低至约0．04m／s^2；第四，数种基本动力单元广泛应用；第五，列车轻量化水平继续维持。这些先进的理念和实践可供借鉴采用。

串联盘式管道连续输送机布置方式及力学分析

串联盘式管道连续输送机可以应用在化工、制药、冶金等许多行业。介绍了串联盘式管道连续输送机的布置方式 ,可选择的驱动方式 ,并以垂直输送为例 ,推导出了运输系统阻力计算数学模型 ;得到了牵引能力计算公式 ;介绍了寻找钢丝绳最大张力点的方法及钢丝绳强度计算模型。得出了串联盘式管道连续输送机垂直布置时应以头部驱动为好 ,这样可以降低钢丝绳最大张力点峰值 。

电气化铁路隧道最大坡度系数研究

结合我国新的铁路系统技术条件，进行电气化客货共线铁路隧道最大坡度系数研究。结果表明：在电气化客货共线铁路上，旅客列车通过隧道时，机车牵引力余量远大于隧道附加阻力，因此线路隧道最大坡度设计不受旅客列车通过条件的限制；对应不同限制坡度和牵引质量，通过选配适当机车类型，可使列车以一定的加速度余量在限制坡道上运行；sS，6K和8G型等大功率电力机车能以不低于计算速度的速度，并保有一定的加速度余量通过长大坡道上的隧道；研究得到长度为401～1000，1001～5000，5001～10000，10001～15000，15001--20000，20001--25000和25001～30000m的隧道最大坡度系数最小值分别为0．97，0．92，0．89，0．88，0．86，0．85和0．84，比现行《铁路线路设计规范》中电力牵引隧道内的最大坡度系数有所增大，而长度大于20km的隧道地段的隧道最大坡度系数与现行《铁路线路设计规范》中长度为5km隧道地段的值相当。

电力机车牵引电机在方波下的控制策略

在大功率交流电力机车牵引传动系统中,牵引电机在进入弱磁区之后通常要进入方波工况。方波下电机电压失去调节能力,使传统的矢量控制算法失效。本文中提出了一种基于电流开环控制的改进型矢量控制策略,使牵引电机在方波下仍然能够进行矢量控制;同时采用了一种改进型的电压控制器,保证了电机在弱磁区全速度范围内的最大转矩输出。最后利用电流开环控制的特点,提出了一种基于q轴电流误差的磁场定向校正策略,保证了方波下磁场定向角度的准确。仿真和实验结果证明了整个控制策略的有效性。

履带板-土壤三维模型最大牵引力特性研究

履带车辆牵引元素中最基本的单元履带板是影响履带车辆牵引性能的最基本元素。主要是通过研究贝克提出来的间隔式履带模型-土壤相互作用模型进行三维建模,并通过合理的评估确定三维模型。经过初步预算建立间隔式履带板牵引数学模型。再通过考虑履带板参数、土壤参数、侧壁效应等对三维模型的影响获得间隔式履带-土壤模型最大牵引力模型。

电源频率对三相交流异步牵引电动机影响的探讨

通过对三相异步牵引电动机的特点、结构、参数的分析，结合异步电动机用于机车做为牵引动力的特定工况，提出了在同一转差率下，低频区电动机输出转矩下降、机械特性变软的问题，从理论上分析了问题产生的原因，并针对这两个问题提出了作者的看法。

S1线中低速磁浮列车最大牵引力控制方式研究

S1线中低速磁浮列车采用长定子单边直线感应电机提供列车前进的牵引力。通过分析单边直线感应电机牵引力的影响因素,找到最大牵引力时刻的转差频率变化规律,提出一种最大牵引力控制方式。通过对磁浮列车启动、低速、高速三种状态的有限元仿真和试验,对比各种转差频率下牵引力变化曲线,验证了最大牵引力控制方式的优越性,说明该方法能够提高直线电机效率,减小直线电机能耗。

基于采煤机载荷谱的滚筒截割阻力分析

针对采煤机滚筒受力的问题,采用最大似然函数和改进的牛顿-拉夫森算法,对上湾矿采煤机的载荷谱进行分析处理,求出采煤机的截割载荷及其服从的伽玛分布的概率密度函数,进而得到牵引速度对截割载荷的影响。

轮式战术车辆软地面通过性评价指标比较

为客观评价轮式战术车辆的软地面通过性,为车辆能否通过特定地面提供判断依据,对车辆圆锥指数、平均最大压力和挂钩牵引力系数3个评价指标进行比较分析。认为3个指标皆可用于评价车辆的软地面通过性。相较而言,车辆或车队在选择机动路线时,车辆圆锥指数法在快速判断该路线能否通过方面有明显的优势。

中国至尼泊尔跨境铁路最大坡度研究

中国至尼泊尔跨境铁路穿越喜马拉雅山脉,具有显著的地形高差,海拔从佩枯错4 600 m急骤下降至加德满都1 360 m,部分地段自然纵坡达50‰及以上,需要采用较大坡度以适应地形。在分析国内外大坡度铁路使用及发展的基础上,结合项目地形特点对坡度方案进行分段研究,重点对佩枯错至加德满都段最大坡度方案从运输安全性、运输质量、运输能力和运输经济性等方面综合分析论证。结合长大下坡紧急制动距离的要求,分析客货列车下坡限速,考虑牵引力、制动力、黏着力和车钩强度等限制条件,检算满足长大坡道客货列车牵引、制动安全的牵引质量和编挂辆数,并结合运输需求分析不同坡度方案能力适应性,通过模拟牵引计算比较列车运行速度,计算工程投资、机车购置费和运营费的费用现值,进行经济性比较。综合分析,本项目最大坡度日喀则至佩枯错段暂推荐采用13‰,佩枯错至加德满都段采用30‰。

考虑电力牵引链路非线性损耗的列车节能驾驶方法

针对列车节能驾驶问题,以牵引变电站输出能量最小为目标,研究运行操纵策略。分析列车运行能量与功率流关系,结合实测数据和电路理论建立牵引链路非线性损耗模型。考虑线路限速、坡道和准点时间约束,构建节能最优控制模型。采用极大值原理进行分析,得出列车运行时间对应的伴随变量为恒定常数。在此基础上,设计一种满足列车正点运行条件的动态规划算法。选取实际运行线路,验证模型和算法的有效性。结果表明,变电站电能最小化模型会改变列车节能驾驶策略,在部分运行区段小功率电制动工况取代惰行工况以减小牵引链路损耗。相比轮周机械能最小化优化结果,电能最小化策略可节能约8%。