铁路车辆动态偏移量的在线检测

提出基于机器视觉的车辆动态偏移量检测方案,即在被测车辆非共线的4个点上安装高速电荷耦合器件(CCD),随着车辆的运动,CCD高速扫描钢轨,实时分析钢轨相对CCD的运动图像序列,得到各测点相对于钢轨的横向位移和垂向位移,综合各测点的相对偏移量得到整个车体的运行姿态,经进一步分析得到任意点的动态偏移量;研究检测原理,建立由各测点的动态偏移量计算描述车体运行姿态的5个变量和计算任意点动态偏移量的公式,研制模拟车体振动的平台,将所研发的系统与第3方地面测试设备对模拟平台动态偏移量的测试结果进行比较。研究结果表明,采用这2种方法测得相同位置的偏移量波形完全相似,对应幅值相差在-2～2mm以内。

线路条件对高速列车横向动态偏移量的影响

为研究不同线路条件对车辆横向动态偏移量的影响,从而为高速铁路限界的拟定提供理论依据,利用SIMPACK软件建立车辆-线路耦合模型,研究轨道不平顺、曲线超高对车辆最大横向动态偏移量的影响。结果表明:轨道不平顺会增大车辆的横向动态偏移量,在直线线路上车辆横向动态偏移量随列车速度的增大而增大;当列车速度为350 km/h时,动态偏移量增大到22.7 mm;在曲线半径为300 m的线路上,轨道不平顺使动态偏移量分别增大了10.1 mm;对于相同的小半径曲线线路,列车通过速度越大,车辆横向动态偏移量越小,但会加剧欠超高。列车通过速度过低,车辆存在倾覆的危险;建议确定车辆动态限界时应考虑轨道不平顺、曲线线路超高以及列车通过速度的影响。

风载对高速列车横向动态偏移量的影响

基于流固耦合力学和列车动力学,采用有限元方法建立风载-列车耦合动力学模型,研究强横风作用下高速列车直线通过、曲线通过、过岔、交会和过站5种工况下车体横向动态偏移量.研究结果表明：列车横向动态偏移量随风速每增加5m/s,近似线形增加20％～30％,9级风速下不宜高速行驶;曲线上列车横向动态偏移量较直线高出7～8倍,且受离心力作用较大;侧向过岔较直向需要更大的安全空间,列车侧向过岔速度不宜高于80 km/h;增加线间距可以有效降低列车交会时的横向动态偏移量;列车过站时的车体横向动态偏移量受站内风影响较大,考虑列车进站时横向动态偏移量,车体与站台之间的安全空间应大于50mm.利用包络图法,综合以上全部工况下列车的横向动态偏移量,得出列车模型的横向动态轮廓线.

D_(38)型长大货车在直线上运行的动态偏移量试验研究

对D_(38)型长大货车的振动偏移量进行了实测试验研究,结果表明:各速度级下的最大横向偏移量在距轨面1600 mm高度以下时变化不大,随着距轨面高度的继续增加,最大横向偏移量也线性增大;同一速度级下运行时,同一断面不同高度处的最大垂向偏移量基本一致;最大偏移量与运行速度间不存在单增或单减的对应关系,在5 km/h^45 km/h速度级,最大偏移量相差都不大;在直线上运行时的最大横向偏移量和最大垂向偏移量分别为198 mm和113 mm,最大侧滚角、摇头角和点头角分别为2.540°、0.311°和0.309°。

动车组动态偏移量检测方法研究

动车组与站台之间会保留一定的安全间隙,以防止车辆与站台发生干涉。但是多种情况可能导致车辆横向偏移量变大,存在安全隐患。为了保证车辆运行安全,需要检测车辆在不同载荷下以不同速度进、出站或通过车站时产生的动态偏移量。介绍动车组动态偏移量双目视觉检测系统的检测原理、系统构成、检测步骤和现场试验情况,说明该系统能够满足动车组动态偏移量检测的要求,并指出需进一步改进的方面。

激光测距技术在列车动态横向振动偏移量测试中的应用

采用激光二维扫描技术,实现了列车动态横向振动偏移量的测试,易于实施,数据准确,对制定合理的站台界限提供参考数据。

车辆条件对高速列车横向振动偏移量的影响

为研究不同车辆条件对列车横向振动偏移量的影响,从而为高速铁路限界的拟定提供理论依据。基于SIMPACK有限元软件,建立车辆-线路耦合模型,研究车辆载荷、新旧车轮、车辆类型对高速列车横向振动偏移量的影响。仿真结果表明:磨耗到限的旧轮较新轮对横向振动偏移量的影响较大,最大从73.8mm增大到156mm;动车满载有利于减小车体的横向振动偏移量;由于车辆悬挂系数等参数不同,动车车型对车体的横向振动也有影响;线路条件对车体的横向振动偏移量影响较大,建议制定车辆限界时除车辆本身的状态外,还应考虑线路条件的影响。

时速250公里以下客运专线(城际铁路)建筑限界研究

根据城际铁路及其列车的实际情况,以CRH系列动车组为主要计算车辆,应用ADAMS/Rail软件建立车辆动力学仿真模型,仿真计算CRH系列动车组的车体横向动态偏移量,并结合横向静态偏移量和车体制造公差确定车体动态包络线。与客运专线联调联试和综合试验测得的站台高度位置处车体最大横向偏移量对比,验证了仿真结果的可靠性。借鉴地铁限界的设置原则,根据仿真计算结果,考虑适当的安全间隙及其他限制因素,确定城际铁路建筑限界轮廓的基本尺寸。其中,最大半宽为2 200mm,最大高度为7 250mm;地面侧线站台限界宽度宜维持1 750mm,地面正线站台限界宽度为1 800mm,地下站台限界宽度取1 750mm。该建筑限界轮廓能够适应现行桥梁和隧道设计要求。