空间站机械臂末端执行器用导轨设计与验证

针对滚珠直线导轨用于空间机构时的空间环境适应性问题,提出了空间机构用导轨设计方案,经导轨地面试验和产品在轨试验验证,该设计方案可以满足在轨使用要求,实现了导轨在真空、高低温等空间复杂环境下的长寿命应用.以空间站机械臂末端执行器用滚珠直线导轨研制为例,开展了导轨设计,并进行了导轨试验验证,确定了导轨采用滚珠溅射沉积MoS_(2)复合薄膜的固体润滑方案,间隙为0.04~0.05 mm,满足末端执行器在轨工作2000次以上的使用寿命要求.通过末端导轨试验可知,固体润滑的导轨载荷能力和使用寿命均显著下降,在空间机构用导轨研制过程中,须进行专项寿命试验,以验证导轨能否满足在轨使用要求.

高速铁路大跨度连续斜拉桥上梁端一体化装置性能研究

目前大跨度斜拉桥上铺设无缝线路,梁端处需设置梁端伸缩装置和钢轨伸缩调节器以降低钢轨产生较大的附加应力,但此结构无法协调较大的梁轨相对位移,应用范围有限。为此,提出了一种梁端一体化装置结构,能适用于较大的梁缝伸缩情况且伸缩阻力较小,经过现场应用效果良好。针对时速350 km下高速列车能够平稳通过大跨度斜拉桥无缝线路梁端的要求,建立了相关三维梁端车-线-桥耦合模型,确定了轮轨接触关系,验证该结构在大跨度斜拉桥下对于高速列车平稳运行的适用性。结果表明:温度和梁端转角作用下钢轨会产生一定变形,钢轨垂向变形大于横向变形,最大垂向位移达到15.71 mm。对比仅施加德国低干扰不平顺谱,叠加温度或梁端转角变形后行车过程中的梁端一体化装置动力响应增大,且对钢枕振动垂向加速度的影响较为明显,从38.92 m·s^(-2)上升至48.69 m·s^(-2),增加25.1%。相比之下,极限拉伸状态比极限压缩状态下行车过程中的梁端一体化装置结构响应大,钢枕垂向加速度从40.64 m·s^(-2)上升至62.39 m·s^(-2),增加53.5%,应在高温拉伸状态下对梁端一体化装置性能进行定期检测。梁端一体化装置在以上工况下的响应均满足标准规范要求,本研究可为其在列车高速运行通过大跨度斜拉桥梁端时的铺设提供参考。

动车组车端连接器烧损分析

文章针对动车组车端连接器烧损的典型案例进行分析,发现连接器绝缘台在使用过程中存在不断老化的现象,且连接器内部的进尘量随着运用里程的增加也在增加,使绝缘性能进一步下降。通过试验、分析、总结,给出了连接器使用维护的建议,以降低烧损故障发生的风险。

考虑剪力铰与钢弹簧变刚度下浮置板轨道减振特性研究

针对浮置板轨道中浮置板端部位移偏大的问题,研究剪力铰设置与钢弹簧变刚度两种方式对浮置轨道位移的改善效果。将剪力铰简化为剪切弹簧阻尼单元,根据浮置板挠度分布及钢弹簧间距调整浮置板下钢弹簧刚度,基于振型叠加法和龙格-库塔法数值计算研究不同剪力铰刚度与钢弹簧刚度下浮置板轨道的减振特性。研究表明,设置剪力铰可以有效减少浮置板端部的位移差,但主要对端部3 m左右范围内的浮置板位移改善较为有效,剪力铰刚度并非越大越好,刚度取值应使浮置板和钢轨的位移波动幅度尽可能小。在钢弹簧总刚度不变的前提下,根据浮置板挠度分布调节钢弹簧刚度对浮置板位移和端部位移差的改善效果不大,但可以有效减少钢轨位移及其波动幅度,且长型浮置板轨道下的减振效果更好。适当扩大钢弹簧间距从而增大弹簧刚度可以改善浮置板轨道的位移响应,但间距过大时浮置板位移会出现剧烈波动。研究可为浮置板轨道的减振设计提供一定参考。

智慧轨道交通云边端协同系统关键技术研究

为解决智慧轨道交通中海量数据接入的同时合理利用信息和通信基础设施资源,研究智慧轨道交通云边端协同系统的关键技术。归纳智慧轨道交通系统的总体框架与技术架构,提出各专业系统智能化演进的共性特征。分析云中心、边缘计算平台及终端的管理、处理能力、带宽占用、实时性等特点,研究智慧轨道交通云边端协同方式,并提出相匹配的系统分级架构与网络架构。在此基础上,以接触网智能运维系统为例,提出单台检修车设置边缘计算节点集成各类智能终端实现独立检测维修能力,通过云中心统一管理、优化、迭代的典型系统方案。云边端协同有助于实现轨道交通泛在感知、高效处理与信息、通信基础设施之间的有效融合,在智慧轨道交通中有广泛的应用前景。

160 km/h高速接触轨端部弯头处轨靴仿真分析

结合广州地铁某线路使用的受流器,采用MATLAB模拟仿真分析,研究160 km/h接触轨端部弯头不同坡度、结构对轨靴关系的影响,为接触轨系统产品选型提供技术支撑。

AT钢轨跟端锻压段热处理质量监控系统研究

过程监控是保证热处理质量的关键因素之一,目前AT钢轨跟端锻压段热处理质量控制方式中的热处理工艺参数的设置、热处理过程的人工干预以及热处理数据均由操作者手写记录,难以稳定热处理的质量,无法满足热处理过程追溯以及产品质量一致性的要求。针对目前AT钢轨跟端热处理过程的监控及管理现状,提出了新型热处理质量监控系统设计方案,包括:热处理过程的自动化、热处理工艺参数的设置和调用、热处理数据的自动记录和存储等。并通过硬件的数控操作平台、PLC采集系统、电动调压阀以及软件的监控系统软件,实现了热处理过程中调用存储在质量监控系统中的工艺参数实现自动热处理过程,并自动采集热处理过程中的各项数据形成数据包,以及数据记录的查询等功能,保证了热处理过程的重复性和稳定性,实现了热处理过程的可追溯性和质量可监督性。AT钢轨跟端锻压段热处理的现场应用证明了质量监控系统切实有效,目前已在多个道岔制造企业获得了应用。

高铁车体端墙腻子自动打磨工艺研究

文章通过仿真计算可知高铁白车身腻子打磨系统对高铁模型车端墙区域的打磨覆盖率为93.57%,无碰撞风险;通过正交试验确定了端墙打磨时的最优工艺参数:轨迹行距55 cm,法向压力90 N,打磨速度400 mm/s,磨盘转速9000 r/min,砂纸粒径120目。经打磨工艺参数设计、路径设计、程序设计,完成了自动打磨系统端墙区域的打磨,打磨后涂层外观良好,符合要求,且打磨效率及砂纸利用率较高,单车端墙打磨可控制在5 min,砂纸可连续打磨15 min。

低碳钢导电轨线路扩能提升换轨技术方案浅析

本文提出了低碳钢导电轨扩能提升为钢铝复合导电轨的技术解决方案,对比了两种导电轨的性能及结构特点,分析了低碳钢导电轨更换为钢铝复合导电轨面临的问题。重点讨论了换轨过程中关键零部件绝缘支撑、膨胀接头及端部弯头的技术方案,并研究了两种导电轨对接、过渡技术方案,分别提出了具体可行的实施方案,指出了换轨工程实施中需要注意的问题及重点。

轨道交通车载端到端语音合成

高自然度的语音合成是车载人机交互进入高级智能化的基本要求之一。现阶段的轨道交通领域仍在广泛使用传统的低自然度语音合成算法,这与高速发展的智能化人机交互技术脱节。相比之下,端到端的深度学习语音合成算法凭借其近乎媲美人声的自然度已经成为各领域语音合成的主流算法。文章介绍了一种适用于离线轨道交通车载环境的端到端深度学习语音合成算法,该算法的主观意见评分达到4.18,并且在车载嵌入式硬件平台英伟达Xavier上的实时率达到0.52。试验证明,该算法不仅在自然度等主观性能上远超传统语音合成算法,同时也具备在轨道交通离线车载环境下的工程实用性。

钢轨接头轨缝对轮轨接触应力的影响

利用有限元软件ANSYS建立了钢轨接头端处轮轨弹塑性接触有限元模型,分析计算钢轨材料弹塑性接触应力和变形随轮轨接触点到轨缝距离变化的情况,数值结果并与Hertz接触理论的结果进行了比较。数值结果表明:Mises等效应力、最大主剪应力、塑性区和变形越靠近轨缝越大;最大等效应力和最大主剪应力的位置随接触点到轨缝距离的减小而接近轨面;在靠近钢轨接头处,钢轨几何形状突变,已不满足Hertz接触理论的假设条件,所以Hertz接触理论不适合轮轨接触应力和变形分析。

无砟轨道18号无缝道岔尖轨跟端结构选型

针对道岔尖轨跟端结构型式选型的问题，建立无砟轨道18号无缝道岔纵横向空间耦合有限元计算模型，计算不同尖轨跟端结构型式下的道岔尖轨横向变形、主要力学特性和道岔的可铺设轨温范围．研究表明：最大轨温差在80℃以下的地区，尖轨跟端可不设传力结构；最大轨温差在80～90℃之间的地区，尖轨跟端可设置2组不等间隙限位器，限位值依次为10．0mm和9．5mm；最大轨温差在90—100℃之间的地区，尖轨跟端可设置2组不等间隙限位器，限位值依次为9．0mm和8．5mm．

钢轨轨端帽形淬火设备和工艺的研究与应用

讨论了铁路用钢轨轨端帽形淬火的重要性，介绍了一种平移式轨端淬火机以及帽形感应器与冷却器的结构特点，并对气、水二相冷却剂的应用效果和帽形淬火质量进行了分析和评价。

受流器与接触轨端部弯头接触特性分析

结合上海轨道交通11号线南端三轨受流器结构,分析下部受流方式的受流器系统与三轨端部弯头接触时的垂向振动特性。在Matlab/Simulink中建立受流器系统与三轨端部弯头的接触模型,并建立地铁车辆整车Simpack模型,将整车模型中构架的垂向振动与受流器系统垂向振动耦合,分析当地铁车辆运行速度提升后,影响受流器系统的垂向振动特性的因素,从而通过改变受流器系统相关刚度,增加一定的阻尼以及改变三轨端部弯头坡度等参数,使之满足提速要求。

钢轨淬火线轨头信息在线检测

介绍了钢轨淬火生产线上钢轨轨头信息的在线检测技术。为了克服钢轨材质、温度等因素对检测的影响 ,采用了“浮动基准比较器”技术。

V型钢导轨端面裂纹原因分析

用宏观、微观检验的方法,对V型钢导轨端面裂纹产生的原因进行分析。结果表明,尖角效应引起的应力集中和热处理淬火加热温度偏高是导轨端面产生裂纹的主要原因。

城市轨道交通第三轨受流器动态特性试验及分析

以无锡地铁2号线第三轨受流系统为研究对象,运用检测装置对其靴轨系统进行试验,并介绍了试验系统和试验原理。通过试验,检测得到靴轨之间的接触压力、受流器的振动、靴头位移等参数,基于试验数据分析了受电靴的动态性能,研究了受流器与端部弯头的动态接触特性。研究结果可为第三轨受流系统的实时检测提供参考依据。

地铁车站端头盾构井的空间分析

地铁地下车站端头盾构井是整个车站结构受力最复杂的地方,为确保其施工阶段和使用阶段的安全,必须对盾构井结构进行准确分析。以深圳地铁2号线东延线工程岗厦北站东端盾构吊出井为例,利用ANSYS 13.0有限元分析软件建立盾构井结构的空间计算模型,研究端头盾构井主体结构各主要构件的受力特性。结果表明:端头盾构井空间效应显著,通过建立空间计算模型可避免平面简化模型对墙体转角处边界约束条件和板侧向刚度的不合理假定。所得计算结果对类似工程设计具有一定参考价值。

有轨电车6号道岔尖轨跟端形式对尖轨转换的影响分析

为研究有轨电车6号道岔尖轨跟端不同形式对尖轨转换计算的影响问题,基于变分形式的最小势能原理,建立尖轨转换的有限元仿真模型,研究了不同尖轨跟端形式对尖轨转换的影响规律。结论是不可更换尖轨平直接头焊接形式的尖轨跟端稳定性最好,但转换较困难;可更换尖轨带卡槽斜接头形式的尖轨,结构稳定性较好,但转换也较困难;可更换尖轨斜接头形式的尖轨,稳定性较差,但转换最容易。选用不同的尖轨跟端形式需配置不同功率的转辙机才能满足尖轨转换的要求。

中国高速铁路几个重要零件的精锻成形

介绍了为适应高铁对轨道及列车提出更高安全性、可靠性和舒适性要求,当前国内高铁某些重要零件采用的精密锻造成形工艺、无切削全纤维模锻成形工艺及一次加热模锻成形自动化操作工艺;概述了高铁车轮锻压技术研究进展和高铁车轴的径向锻造工艺和楔形模横轧工艺。此外,文章还介绍了高速列车制动盘锻压技术的研究现状。