高速动车组齿轮箱线缆支架裂纹故障分析及改进措施研究

为解决某高速动车组齿轮箱线缆支架裂纹故障,文章开展了故障件理化分析、疲劳强度计算、设计结构合理性分析等工作,结果表明折弯表面存在压接损伤、折弯半径偏小、部分线路冲击振动偏大等综合因素,其共同作用导致线缆支架安装座部位发生断裂。针对上述情况,取消现有线缆支架,制定了利用齿轮箱后盖上部双头螺柱固定线缆并连接至构架横梁的方案。通过对管卡座疲劳强度计算和现场试装,改进方案管卡座应力水平较原线缆支架明显降低,改进方案合理可行,满足安全运用要求。

某挂车线缆支架降本方案

通过对国内主流重卡主机厂现有挂车线缆支架进行对标分析,发现我司某挂车线缆支架在结构和生产工艺上相较于其他主机厂都过于复杂。参考其他主机厂的挂车线缆支架设计思路,对现有挂车线缆支架进行结构优化。与此同时考虑支架供应商现有的生产条件,最大程度地沿用原先材料和设备,简化生产工艺,从而实现减重降本。对优化后的支架进行计算机辅助工程(CAE)仿真校核,使得优化后支架满足结构强度要求。对支架优化后的线缆走向及安装间隙进行校核,确保不对周边零件造成影响并且不影响现有的生产工序。经校核,优化后的支架方案能够实现减重和降本,并满足现有线缆支架的实际生产和安装要求。

隧道内气动效应对线缆支架稳定性的影响

以北京—沈阳客运专线建平隧道为例,采用数值模拟方法建立高速列车在隧道内交会的空气动力学模型,分析了气动效应对隧道中心斜井洞室、接触网下锚洞室与接触网隔离开关洞室线缆支架稳定性的影响。结果表明:隧道中心不同洞室线缆支架风压差异明显,接触网隔离开关洞室风压最大,接触网下锚洞室风压次之,斜井洞室风压最小;隧道中心同一洞室线缆支架上各测点所受风压差别不大;高速列车交会时间在列车进入隧道的40~43 s,第43 s时接触网隔离开关洞室线缆支架所受风压最大;接触网隔离开关洞室线缆支架一端锚栓所承受的拉力和剪力分别为7.74、7.42 kN,远小于材料许用承载力,线缆支架强度满足使用要求。

地铁车辆转向架轴端线缆固定方式优化

综合考虑目前地铁车辆常用的两种转向架轴端线缆固定方式的优缺点,提出一种支架集成式轴箱盖,通过在轴箱盖上集成定位安装接口实现线缆固定。文章建立线缆支架和支架集成式轴箱盖的有限元模型,并进行模态分析和强度计算,结果证实支架集成式轴箱盖能够满足疲劳寿命要求,而线缆支架不能满足。某地铁车辆的振动试验和线路普查结果表明:线缆支架模态频率因与线路激扰频率接近,会产生共振发生疲劳破坏;支架集成式轴箱盖模态频率避开了线路激扰频率,不会产生共振,满足设计要求。

某型地铁接地线端子开裂故障

[目的]由于某型地铁列车在运行过程中频繁出现接地端子开裂故障,因此有必要针对该型地铁列车接地端子开裂的故障原因进行分析。[方法]在故障路段进行线路试验,通过采集相关部件的振动加速度及应力信号,研究不同信号的时频特征,分析接地端子的开裂原因。通过分析不同支架与不同线缆截面匹配时接地端子的动应力变化情况,对不同结构线缆支架的适配性进行评估,分析3个不同位置(接地轴端、速度轴端、防滑轴端)的端子支架选取方案。[结果及结论]在相同外载荷下,短臂支架应力较小;新接地端子在结构设计上优于原接地端子;新接地端子的疲劳寿命高于原接地端子。

地铁车辆轴箱接地端子开裂改进措施研究

在列车通过部分区间道床时,其轮轨激扰作用导致轴箱线缆支架发生共振,进而导致轴箱接地端子异常开裂问题。对此,建立有限元模型进行仿真,并通过锤击试验,确认了原始支架的固有模态特征。通过振动传递路径分析,明确了轨道→轴箱→线夹板→支架→端子为主要传递路径,轨道→轴箱→端子为次要传递路径,并据此提出支架改进方案及端子优化方案。高频激振试验台测试结果表明,短悬臂类方案效果优于变截面类方案,改变端子结构也可降低应力水平。线路测试验证结果表明,8 mm厚的短悬臂改进方案能大幅降低支架和端子的应力水平,改善效果明显。

地铁B型车轴端接地系统部件断裂原因分析及部件优化

以地铁B型车轴端接地线缆、接线端子、支架和线夹板组成的支架-线缆系统为研究对象,针对部件断裂问题进行系统性的结构特征分析,从支架结构、线缆固定方式等方面进行结构和部件分布的优化。基于支架-线缆系统的模态分析和谐响应分析,研究线缆的最大振幅点,对线缆的固定方式进行优化。优化后支架-线缆系统固有频率有所提高,能够尽量避免支架-线缆系统同轮轨和轴箱发生共振,提高了部件使用寿命。