车辆转向架转臂定位节点疲劳寿命可靠性研究

[目的]基于虚拟仿真疲劳试验技术,对某型车辆转向架的转臂定位节点进行疲劳寿命分析及可靠性评估,以提高车辆稳定性并保障列车安全运行。[方法]利用ABAQUS软件建立转臂定位节点有限元模型,获取应力应变数据;通过FE-SAFE软件设置橡胶材料的疲劳参数,进行疲劳寿命仿真分析;采用图检验法对伪失效疲劳寿命进行分布假设检验,选取最优寿命分布;利用寿命分布参数值与应力水平之间的关系拟合出适合的函数关系式,对正常应力水平下转臂定位节点的疲劳寿命进行可靠性评估。[结果及结论]转臂定位节点在正常应力水平下仅有橡胶衬套将产生疲劳损伤;橡胶衬套最下端为伪失效疲劳寿命值最低的区域,也是最先发生破坏的区域;现场试验与疲劳仿真结果验证了转臂定位节点有限元模型的准确性;确定了最优的正态寿命分布;正常应力水平下,转臂定位节点可靠度为0.9时的疲劳寿命循环次数大约为21万次。

轴箱转臂定位方式对弹性节点的影响

通过整车动力学计算,分析了轴箱转臂定位方式对弹性节点的影响。结果表明,钢制螺旋弹簧侧置的布局方式,将使弹性节点承受更大的动态垂向载荷,对节点的使用寿命有较大的影响。

高速动车组转臂定位橡胶节点刚度对车辆动力学性能影响

对京沪和武广高铁运用的CRH3型动车组上服役120万km达高级修的3家转臂节点进行静刚度测试,分析不同生产厂家转臂节点在不同运行线路上的刚度变化范围;在采用Simpack多体动力学软件建立并验证CRH3型动车组拖车动力学仿真模型的基础上,研究分别匹配60N和60D钢轨时,转臂节点刚度变化对车辆动力学性能的影响。结果表明:服役120万km后,转臂节点径向刚度分布范围为85.1~158.5 MN·m-1,径向刚度变化率分布范围为-38.9%~18.6%;不同厂家生产的转臂节点刚度变化存在较大差异,而在京沪与武广高铁上运用的厂家A转臂节点刚度变化范围接近;随转臂节点纵向刚度的增大,车辆非线性临界速度随之降低,横向平稳性指标、轮轴横向力、磨耗功率等指标随之增大,且60D钢轨的各项动力学性能指标均大于60N钢轨,但均远远小于安全限值;转臂节点纵向刚度大于140 MN·m-1时,CRH3型动车组对60D钢轨廓形变化更加敏感,易出现等效锥度过小引起的异常振动问题。

一系螺旋弹簧偏置的转臂定位方式的刚度研究

一系悬挂主要提供一系横向、垂向及纵向刚度。文章分析了转臂定位方式采用一系螺旋弹簧偏置的转向架一系结构特征,并建立了一系横向、垂向和纵向动力学模型。同时根据受力关系、几何关系以及能量守恒定律推导了一系横向、垂向和纵向总刚度的计算公式,并试验验证了各向刚度计算结果的准确性。结果表明:一系横向、垂向和纵向总刚度的计算结果满足设计要求,一系垂向和纵向总刚度的试验结果与计算结果相吻合。

高速动车组轴箱转臂定位节点刚度演变及安全性能分析

为研究高速动车组轴箱转臂定位节点的刚度演变,保障高速动车组安全、平稳、经济的运营,以CRH2型动车组轴箱转臂定位节点为研究对象,阐述轴箱转臂定位节点的结构组成、安装及刚度试验,探讨轴箱转臂定位节点在运营及疲劳试验前后的刚度演变过程。根据刚度演变情况进行安全性能分析,通过SIMPACK软件计算刚度变化前后,脱轨系数、轮轨横向力、轮轴横向力、磨耗系数的变化情况,并根据轴箱转臂定位节点的表面状态及刚度演变引起的动力学指标的变化,提出CRH2型动车组轴箱转臂定位节点在正常运营状态下最佳更换周期为5 a,为动车组检修及零部件更换提供参考。

动车组转向架构架转臂定位座精加工技术研究

针对动车组转向架构架加工复杂且精度要求高的问题,文章从加工设备、加工方法及加工刀具等方面进行较详细的分析,制定出合理的精加工技术方案,通过实验和小批量加工验证了方案的合理性,为类似产品精加工技术的拓展和应用以及专用刀具的开发提供了经验数据。

铁路客车用内凹式橡胶转臂定位节点比较

介绍了铁路客车用内凹式橡胶转臂定位节点的结构形式和静态性能特点,并通过与传统的平轴式和凸轴式结构进行比较,分析了该种结构的优缺点。

一种转臂定位节点的结构改进

针对一种钢簧侧置式转臂定位节点结构复杂、使用寿命短的问题进行分析,提出了一种结构更简单、使用寿命更长的结构。样机试制、型式试验和运用结果表明,该种新结构确实能更好地满足使用要求。

转臂定位节点非线性特性对动车组动力学性能的影响

橡胶弹性元件的动态特性通常与激励振幅和频率以及温度相关,针对某型号高速动车组的一系定位节点,在常温下进行了相关试验,得出了该橡胶定位节点在不同激励频率与不同激励振幅下的动态特性,在试验数据的基础上,建立了高速列车一系转臂定位节点的非线性动力学模型,并分析了其对于轮轨横向力与构架横向稳定性的影响,结果表明动车组转臂橡胶节点的非线性刚度在常温下与频率关联较弱,与振幅关联较强;采用非线性橡胶节点的动车组模型其轮轨横向力高于线性模型,其构架横向振动剧烈程度高于线性模型。

液压复合转臂定位节点技术研究

液压复合转臂定位节点具有变刚度的技术特性,可以有效兼顾车辆直线运行稳定性、曲线柔顺通过需求,进而降低转向架动作用力、降低能耗,是零部件级的转向架低能耗设计,以零部件的技术革新驱动车辆技术创新。文章对液压复合转臂定位节点的技术特点与技术现状进行了分析,基于集总参数法构建了液压复合转臂定位节点理论模型,推导了其动刚度表达式,并结合试验验证了液压复合转臂定位节点的刚度变化规律与耐久性。最后,基于自适应转向架平台介绍了液压复合转臂定位节点的应用情况。

高速动车组转臂定位座焊接质量控制

动车组转向架是动车的重要组成构建,其转向架技术是高速动车依靠轮轨接触驱动运行的核心技术。转向架的结构与质量直接影响着高速动车组的动力性能、行车安全与行车品质,而其结构的质量与定位座焊接质量有着直接的关联。本文就来探讨高速动车组转臂定位座及其焊接工艺。通过焊接工艺的选择来强化定位座焊接质量。旨在为高速动车组转向架转臂定位座的质量控制提供一些参考。

CRH3 动车组转臂定位座的有限元分析

机车车辆的轴箱拉杆座在机车车辆运行时,受牵引力、制动力等纵向力的作用,以及在弯道运行时而产生的横向冲击力的作用,其中纵向力的作用成为影响其结构强度的主要因素之一。根据太原电力机务段统计,在机车长拉杆座处的裂纹率达76.5%,短拉杆座处的裂纹率达6.1%。由于CRH3动车组转臂定位座与机车车辆轴箱拉杆座具有相似的作用,另外从现场了解:石家庄动车所某一动车转臂定位座出现裂纹导致整台构架报废。本文根据以上资料的启发,应用ANSYS有限元分析软件,对CRH3转臂定位座仅从受纵向力的角度进行简单的定性分析。结果表明:该转臂定位座在超常载荷及5g加速度冲击载荷的作用下均符合使用要求。

某地铁转向架用转臂定位橡胶关节应用优化探讨

介绍了某地铁转向架用转臂定位橡胶关节结构特点及故障原因,并针对在运行过程中出现的橡胶裂纹情况,基于实验室试验论证结果对其进行了优化改进,并跟踪了阶段性运行状态。

轨道车辆一系转臂式定位的合成刚度分析

为计算轨道车辆转臂式定位结构各向刚度,建立了转臂式定位结构的一系垂向、横向和纵向力学模型,同时利用受力关系、几何关系以及能量守恒推导了一系横向、垂向和纵向合成刚度的计算公式,并试验验证了各向合成刚度计算结果的准确性。结果表明,一系垂向和纵向合成刚度的试验与计算结果相吻合,一系横向合成刚度偏差较大,但通过改进工装可进一步提高试验精度。

一种转向架定位转臂橡胶节点的结构改进方法

转臂式的轴箱定位装置主要依靠橡胶节点提供纵向及横向定位刚度,进而满足转向架的动力学要求,故定位转臂橡胶节点是转向架系统中的重要悬挂件。定位转臂橡胶节点的受力非常复杂,运用工况也比较恶劣,容易发生故障。文章针对一种定位转臂节点进行了优化改进,显著提升了其寿命,保障了转向架悬挂参数的稳定,降低了车辆的运维成本,也为其余橡胶节点的优化提供方向。

Sw-220K型转向架构架转臂定位座加工工艺优化

SW-220K型转向架应用于时速160 km动力集中型电力动车组,其构架转臂定位座具有加工精度高、加工空间小的特点,导致加工工艺难度较大、效率较低。通过对其进行加工工艺分析,确认工艺难点,对现有工艺方案进行优化,有效降低了加工过程中的振动,减少加工工步,在保证产品加工质量的同时提升了加工效率。

高速动车组定位转臂载荷谱分布特征研究

选定动车组轴箱装置中的定位臂作为研究对象,采用准静态法对其进行载荷识别。建立国产某型号动车组轴箱定位转臂的有限元模型,并分析计算得到定位转臂的准静态传递系数。以该型动车组在我国某线路上运行的实测结果为基础编制载荷谱,并研究分析其载荷分布特征。

用于转臂式轴箱定位转向架的轮对主动导向装置研究

转向架轮对主动导向技术可以很好地解决传统转向架设计过程中运行稳定性和曲线通过性相互矛盾的问题。针对目前几种主动导向装置的特点,在此基础上提出一种用于转臂式轴箱定位转向架的主动导向装置。该主动导向装置将2个柱塞缸集成于橡胶节点内。当车辆通过曲线时,通过控制其中一侧的柱塞,使其推动轴箱相对于构架沿纵向方向运动,实现对轮对的主动导向,并对该装置的性能进行了分析,该主动导向装置性能优良。研究结果可为轮对主动导向技术的工程化应用提供技术思路。

轴箱转臂式定位节点刚度对地铁车辆动力学性能的影响

轴箱转臂式定位节点的刚度会对车辆的动力学性能造成一定的影响,以我国某2B0轴式地铁车辆为研究对象,利用多体动力学软件,建立该车辆的动力学模型。分析了节点刚度变化与车辆动力学性能的关系,并重点分析了节点刚度与车辆振动特性的关系,另外还考虑了节点失效的情况。计算结果表明橡胶节点刚度在一定范围内增加,可以改善车辆的平稳性,并可以降低车体的横向和垂向加速度,但车辆的轮轨垂向力、轮轴横向力会有不同程度的增大,车辆的曲线通过性能变差,当节点完全失效即刚度下降为零时,车辆动力学性能会变差。

适用于25T型客车转向架的定位转臂拆装机

结合现场实际检修情况,研制了适用于PW—220K、CW—200K型转向架的定位转臂拆装机,解决了现场拆装定位转臂的难题,提高了客车段修效率。