高铁制动单元箱体铸造数值模拟及工艺优化

高铁制动单元箱体是高速列车的重要支撑部件,直接影响着高速列车的使用性能和安全性能。采用AnyCasting软件对高铁制动单元箱体铸造充型、凝固和收缩过程进行数值模拟,得到了充型速度、充型温度、凝固液相区及收缩缺陷分布情况,发现高铁制动单元箱体铸造存在缩松、缩孔等缺陷;提出了改进浇注系统、中间冒口改为发热冒口、增加冒口补缩通道等工艺措施。经AnyCasting软件再次进行的数值模拟表明,改进后的工艺实现了高铁制动单元箱体铁液充型过程平稳、无紊流,充型速度适中、无冲砂风险,凝固过程无断流、无孤立液相区,避免了缩孔、缩松等缺陷的产生。对箱体铸件的试样进行检测,内部无缺陷,组织和性能均满足标准要求。

一种具有主动停放功能的轻量化制动夹钳单元设计与优化

针对一种新型的具有主动停放功能的制动夹钳单元,分别从简化停放缸传动机构和拓扑优化夹钳零件结构两方面对其进行了轻量化设计。对于主动停放功能存在的停放制动力衰减问题,利用多体动力学手段从功能原理上进行了理论预测与关键影响因素分析。对于吊座分体式结构导致的销轴疲劳寿命降低的问题,从整体载荷分布变化与局部结构应力集中两方面进行了失效机理分析,并提出了对应的优化设计措施。经试验验证,优化后的制动夹钳单元具有较高的停放制动效率,并可输出可变停放制动力,且在实现40%以上减重效果的情况下,整体结构的振动疲劳寿命可达到标准要求的2倍。

CR400BF型动车组制动气动控制单元测试研究

动车组制动控制空气模块要实现常用制动、紧急制动和停放制动等控制功能,需进行气密性检测、截断塞门B12.02测试、常用制动位试验、制动隔离试验和紧急制动试验,并通过双向阀B15.06测试、通风测试、双脉冲电磁阀B15.03测试和综合性能测试,保证动车组制动系统的正常工作。

基于模糊集理论的城轨列车制动控制单元健康状态评价方法

为保证城市轨道交通安全性,本文基于模糊集理论数据融合方法,根据隶属度函数,计算对不同时序点的控制单元隶属度。应用二级指标评判融合策略,以控制单元多时序点的融合隶属度结果为依据,映射控制单元的健康度,完成城轨列车制动控制单元健康状态评价。实验表明,该方法可精准诊断列车制动控制单元的健康度,全面预测制动控制单元故障。

列车制动系统EP2002制动控制单元故障原因分析与预防维修措施

近几年,上海轨道交通13A02型列车EP2002制动控制单元故障频繁,影响列车运营安全,需分析其故障原因并提出预防维修措施。统计了EP2002制动控制单元的故障数量,分析了故障原因。结果表明:EP2002制动控制单元内部电磁阀动作次数过高是导致EP2002制动控制单元故障率高的根本原因;电磁阀使用寿命预警值定在3800万次能够有效保证列车运营的安全性。提出优化控制逻辑、增加故障预警功能、Tc(带司机室的拖车)车与M(动车)车G阀对换作业、制动回路硬线整改多项合理化维护保养建议,并且优化了检修模式,可实现EP2002制动控制单元的预防维修。

地铁列车制动控制单元优化设计与试验研究

国产化地铁制动系统的部分零部件性能相比进口产品仍存在差距,提高性能是产品健康发展的必经之路。文中以降低制动控制单元故障率为目标,采用气路原理优化设计的方式提高产品稳定性,通过理论分析和试验研究的方法,对产品的可行性、可靠性和实用性进行充分验证,为同类产品的研究提供了新的解决思路和参考。

C_(70E(H)-A)单元万吨列车紧急制动纵向力研究

瓦日线进行的C_(70E(H)-A)单元万吨重载列车试验,在紧急制动时纵向车钩力超限,文中对纵向力大值的产生原因进行了综合分析,从货车缓冲器性能、制动地点的线路情况以及车辆制动技术参数等方面进行了研究,分析了本次纵向力超限的关键因素,为后续试验提供参考。

系列化中国标准地铁用踏面制动单元壳体结构设计与试验研究

提出系列化中国标准地铁用踏面制动单元壳体的新型正向设计方法。首先对产品内部机构进行运动学分析,计算出内部机构包络空间。然后根据转向架安装需求,设计出壳体的外形,并进行工程化处理。随后对所设计的壳体进行静强度有限元仿真计算以及模态仿真分析。最后试制出壳体实物并进行试验,应力应变试验结果表明,壳体主要部位的实际应力值与静强度仿真计算结果基本一致,壳体实物满足极限工况下的承载要求;动作疲劳试验的结果符合相关标准要求。上述计算与试验结果表明,采用该方法所研制的壳体在外形、质量、强度等方面均能满足标准地铁车辆要求。

轨道车辆制动副摩擦自激对车轮磨耗的影响

轮轨周期性磨耗会加剧轮轨动态相互作用,造成车辆系统关键部件发生疲劳断裂,引起车体的异常振动,对乘坐舒适性和运行安全性有较大影响,然而先前研究很少将制动副振动与车轮磨损进行联系。为研究车轮周期性磨耗的原因,通过考虑制动单元的自激振荡对车轮磨损的影响,建立考虑轮轨附着的列车制动系统扭转模型。利用数值方法对制动系统的振动状态进行求解,通过一些非线性理论的相关图谱(系统运动的分岔图、相图、庞加莱截面图、频谱图和时域图等),深入探究制动工况下系统的振动情况,得到制动单元内部因摩擦因数的负斜率特性引起的自激振荡对车轮磨损的影响。研究结果表明:制动系统因摩擦自激产生的不稳定运动仅在车速较低时发生,随着制动速度的降低,当车速低于12.88 km/h时,制动系统会从稳定区间进入振荡区间进而引发制动系统颤振。与此同时,制动系统的颤振会引起车轮蠕滑率的波动,进而影响轮轨间的切向力与轮轨磨损。当制动速度处于振荡区间时,车轮会出现不均匀磨损;当制动速度靠近振荡区间的临界值时,车轮磨损近似均匀;当制动速度处于稳定区间时,车轮纵向蠕滑力近似无波动,车轮不再因制动副的自激振荡产生异常磨损。最后探究了制动压力对系统运动稳定性与轮轨磨耗的影响,发现大制动压力下系统振幅增大,磨损更为明显。探究制动系统对车辆周期性磨耗的影响,可为车轮周期性磨耗机理的研究和控制措施的选用提供参考。

弹簧阻力对高倍率制动单元制动力影响研究

通过对高倍率制动单元制动力影响因素进行分析研究,重点分析了偏心轴增力型制动单元倍率随产品位置状态变化的影响,以及制动过程弹簧阻力对制动力变化的影响,从而提出了高制动倍率制动单元制动力理论计算优化方法,并提出了优化制动力线性输出特性的方法,对高倍率制动单元制动力计算及特性优化有一定参考价值。

我国机车车辆用制动夹钳单元的分类及特征

目前,我国机车车辆用制动夹钳单元种类众多,结构特点各不相同。文章从安装接口形式、制动缸气压密封形式、力的放大机构形式、停放制动作用的力源形式、间隙调整机构的布置等方面对制动夹钳单元进行分类,并对各类制动夹钳单元的重要特点、技术参数及应用车型等进行分析和说明。

基于CAN FD总线的制动控制单元在线程序更新的研究与实现

制动控制单元是轨道交通车辆制动系统核心部件之一,近年来CAN FD总线在轨道交通车辆领域已逐渐开始应用,在此基础上,文章研究了基于CAN FD总线的制动控制单元在线程序更新方法。针对目前列车制动控制单元通过传统CAN总线更新程序存在耗时较长的问题,文章充分利用CAN FD总线传输数据量大和传输速率快的特点,提出了不同于传统CAN总线的列车制动控制单元在线更新程序方法,通过CAN FD通信实现应用程序的更新,达到对轨道交通车辆制动控制单元在线程序升级的目的。该方法重点关注通过CAN FD总线下载应用程序数据传输过程中的数据解析和校验方法,同时制定了基于CAN FD总线的制动控制单元更新程序Bootloader协议。试验结果表明,基于CAN FD总线的制动控制单元在线程序更新方法可提高更新程序一次通过率,明显缩短更新程序时间,满足现场制动控制单元维护需求。

单元制动机闸片异常磨耗问题分析及优化

针对某型单元制动机闸片异常磨耗问题,文章详述了试验分析过程,找出列车振动冲击过大是造成闸片异常磨耗的原因,并提出通过优化单元制动机间隙调节器的相关零部件参数作为解决方案。通过装车试验验证表明,优化后单元制动机的闸片异常磨耗问题得到较大改善。

DK-2型机车制动机制动控制单元减振设计优化

针对DK-2型机车制动机制动控制单元运用过程中出现板卡插针表面变黑、掉电、模拟量跳变等故障导致机车机破、临修的问题进行分析,发现机车在某些运用环境中振动量过大,制动控制单元受到过强的振动冲击是发生此类故障的主要原因。为解决制动控制单元因振动引起故障率升高的问题,通过设计减振装置,并进行相关试验,验证改进效果。装车后对制动控制单元的运行进行跟踪,确认了减振装置的改善效果,降低了制动控制单元的故障率。

制动夹钳单元弹性圆柱销断裂分析及优化措施

为分析轨道交通列车在运用过程中出现弹性圆柱销断裂的原因,基于失效分析、理论分析、仿真计算分析以及试验验证,提出了制动夹钳单元弹性圆柱销可靠性方案。失效分析表明,弹性圆柱销初始裂纹在压装及后期服役以及腐蚀性介质作用下导致裂纹扩展,发生了断裂;理论分析表明,弹性圆柱销压装结构以及压装方式均为闸片托挡块紧固连接提供较大安全余量。因此,对于压装要求增加磁粉探伤以及优化弹性圆柱销配合公差;通过有限元分析对比了优化配合状态比原始状态弹性圆柱销应力减少了24%;振动冲击试验以及扭矩疲劳试验表明,弹性圆柱销状态良好,未出现裂纹、凸出等异常。进一步论证了新方案的可靠性,为后续列车的安全运行提供可靠的技术支撑。

CRH6型城际动车组空气制动异常施加问题分析研究

CRH6型城际动车组在运用过程中出现闸片磨耗过快的问题,磨耗周期约8万km。根据减速度设计曲线与电制动包络线,列车电制动能力在全速度范围内至少可覆盖常用制动2级。但是大量的动车组上线运营数据显示,动车组在低级位(2级)制动时均补充了空气制动,与理论设计存在差异。针对上述问题,搭建了牵引系统与制动系统地面试验台。为模拟现车条件,电制动请求、电制动反馈线缆长度同现车线缆长度。模拟不同制动级位、不同速度等级下的电空配合工况,利用上位机和万用表分别采集牵引控制单元(TCU)和制动控制单元(BCU)的电制动请求值、反馈值。通过对试验数据分析、研究和对比发现,TCU与BCU内部的A/D电路、D/A电路在转换过程中存在损耗。此外,同一个制动单元内的动车和拖车之间传输的载荷信号也存在衰减。为此,文章从制动控制原理入手,针对采用硬线作为电制动与空气制动传输介质的列车,提出了改进优化方案,在TCU内部设定了电制动补偿系数。优化方案经过了现车验证,应用效果良好。

2019年上汽大众迈腾上电后制动灯常亮,点火开关打到启动挡且不踩制动踏板时发动机自行启动

车型:2019年上汽大众迈腾。故障现象:踩制动踏板组合仪表指示灯熄灭(如图1所示)。打开点火开关后,制动灯常亮。点火开关打到启动挡且不踩制动踏板时发动机自行启动。故障诊断:客户反映经过一次颠簸路面后,第二天开车时发现踩制动踏板组合仪表指示灯熄灭,按住点火开关且不踩制动踏板可直接启动车辆。用诊断仪读取车辆发动机控制单元故障码为制动器灯信号信号不可信,如图2所示。通过故障现象判断制动踏板可能处于常踩的状态,于是更换制动灯开关,但是故障依旧。

汽车防抱死制动系统液压控制单元的建模与仿真

为改善汽车防抱死制动系统(ABS)整体性能,从ABS液压控制单元(HCU)的主缸、轮缸、增压阀、减压阀、蓄能器、电机以及回油泵等元件的工作原理及结构出发,建立了各元件的数学模型;基于MATLAB/Simulink仿真软件,结合电磁场分析、流场分析和实验辨识多种手段,得到模型中的未知参量,建立了各元件准确的仿真模型,进而构建HCU参数化仿真模型。通过对试验和HCU系统仿真结果进行对比,验证了所搭建的HCU系统仿真模型的准确性,为进一步建立ABS虚拟样机奠定了基础。

基于MSP430单片机的制动单元设计

在变频调速系统中,为了确保当电机快速制动时,直流母线电压保持在安全范围内,需使用制动单元。制动单元实时监测母线电压,通过斩波控制,将母线上的再生电能以热的形式耗散到制动电阻上。以MSP430单片机为控制核心,设计了制动单元的信号检测、功率器件驱动、故障保护电路,在软件设计中加入制动电阻过载保护算法,以便合理利用制动电阻的制动能力。用此方法设计的制动单元工作稳定、可靠,并已应用到工业现场。

200km/h动力车驱动制动单元悬挂参数的研究

为了进一步改善200km/h轮对空心轴式动力车的性能,本文采用多刚体动力学软件SIMPACK建立了完整的动力学模型,分析了驱动制动单元车体端、构架端悬挂刚度和耦合减振器阻尼特性对驱动制动单元各向振动加速度和动力车平稳性能的影响,发现优化驱动制动单元悬挂参数可以改善其工作条件和整车性能,但对轮轨力影响不大。最后还比较了驱动制动单元不同悬挂刚度下主要部件的振动频率,计算结果的趋势与线路试验结果相吻合。