转臂轴箱定位节点位置对机车动力学性能影响分析

利用SIMPACK建立某出口2B0机车动力学模型,分析了转臂轴箱定位节点的纵向位置对机车动力学性能的影响。研究表明节点纵向位置对机车横向稳定性有较显著影响,而对机车直线和曲线通过性能影响不大。得出了在动力学模型中,需要把转臂作为一个单独元件考虑,以减小计算误差的结论。

动车组轴箱转臂检修管控信息化系统设计及应用

动车组轴箱转臂是影响行车安全的重要走行部件。文章通过对某型动车组轴箱转臂的检修管控过程进行分析和研究,设计基于信息化的管控系统,较好地解决轴箱转臂检修管控项点多、主观判断项点比例大、管控过程主观判断标准不一致等问题,使轴箱转臂检修过程得到有效管控。

轨道车辆转臂式轮对轴箱浮动式拆装机的研制

针对轨道交通车辆转臂式轮对轴箱装置检修的需要,设计了一种浮动式专用拆装机。其结构特征主要是通过液压缸压头升降以及整体承载框架的上下浮动,以克服减震弹簧的弹力,实现将铰接轴快速装配到轴箱转臂与转向架构架的连接孔中或者从转向架构架与轴箱转臂的连接孔中快速取出,完成对转臂式轮对轴箱装置的快速分解与组装。

转臂式轴箱转向架一系悬挂等效定位刚度的分析

转向架一系悬挂横向刚度对车辆动力学性能及轮轨磨耗有重要影响。文章将轮对和两侧转臂轴箱作为一个整体进行研究,计算了转臂式轴箱转向架的一系横向定位等效刚度。得到了轮对在横向力作用下的轮对横摆、侧滚和摇头运动关系,它随轴箱定位刚度和结构尺寸参数的变化而变化。建立了2个转向架动力学仿真模型,其一系悬挂分别为转臂式轴箱结构定位和进行等效刚度计算后的简化定位结构。比较了两者的直线稳定性和曲线通过性,验证了轮对滚摆运动关系和横向等效刚度计算的可信,说明运用等效刚度建模仿真可行。

现代轨道交通车辆用转臂式轴箱结构及定位刚度研究

轴箱定位装置的结构及刚度参数对轨道车辆高速运行稳定性、曲线通过性能和安全性具有重要影响,而转臂式轴箱定位装置在动车组、铁路客车和各型城市轨道交通车辆中应用广泛。文章依据结构特点将转臂式轴箱定位装置分为四体式、三体式、两体式和一体式4种不同的基本形式,并对各种结构的技术特点进行了对比分析,认为CRH3型动车组的两体式转臂式轴箱结构综合考虑最优,并给出其定位刚度对各向动力学性能的影响规律。

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。

轴箱转臂节点定位刚度差对高速铁路车辆动力学性能的影响

为了研究同一个转向架四角轮对轴箱转臂节点定位刚度差异对车辆动力学性能的影响,建立了高速铁路车辆多体系统的高维强非线性动力学模型。在数值仿真分析中,研究分析了选取转臂节点纵向和横向定位刚度误差值+15%和-15%这2种组合条件。结果表明:同一转向架四角轮对轴箱转臂节点定位刚度差对车辆动力学性能的影响较小,对于转向架构架的横向振动、车辆的运行平稳性、曲线通过安全性的影响一般在5%以内。其对车体最大横向和垂向加速度的影响一般在10%以内,特殊条件下,其影响范围在20%以内。所有计算条件下,车辆动力学指标均满足要求。

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。

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。

地铁列车铝合金轴箱体强度试验及仿真方法研究

以地铁转臂式铝合金轴箱体为研究对象,参照UIC 615-4:2003和EN 13749:2005标准根据轴箱体在位受力状态制定了强度试验方法,并在试验基础上建立了有限元模型,探讨了不同复杂边界条件下轴箱体的应力分布,得出了一种简化的等效仿真计算方法。

高速动车组轴箱转臂节点性能对轮轨耦合振动的影响

为分析钢轨波磨、车轮多边形等轮轨短波不平顺条件下轴箱转臂节点性能对轮轨耦合振动的影响,分别从仿真计算、现场试验和台架试验3个方面进行综合分析,通过建立车辆-轨道刚柔耦合系统动力学仿真模型,分析了钢轨波磨和车轮多边形对轮轨耦合振动的影响,并在武广高铁进行了钢轨波磨条件下新、旧轴箱转臂节点对轴箱振动响应的影响试验,在滚动试验台上进行了高阶车轮多边形条件下新、旧轴箱转臂节点对转向架振动响应的影响试验;对已服役运用120万公里的A、B型轴箱转臂节点进行了1 000万次疲劳耐久性试验,论证了服役轴箱转臂节点疲劳可靠性的安全裕量。研究结果表明:在钢轨波长为120 mm,车轮多边形为20阶,钢轨波磨和车轮多边形波深均为0.04 mm的条件下,当轴箱转臂节点径向刚度由40 MN·m^(-1)增加到200 MN·m^(-1)时,钢轨振动加速度、轴箱振动加速度和轮轨垂向力基本不变,在钢轨波磨和车轮多边形等短波激励下,轴箱转臂节点刚度变化不会对轮轨耦合振动产生明显影响;随着疲劳试验次数的增加,轴箱转臂节点径向和轴向刚度均逐渐下降,退役轴箱转臂节点在经历1 000万次疲劳耐久性试验后外观状态基本无改变,芯轴与橡胶粘接部分出现轻微开胶和裂纹,开胶和裂纹深度不大于5 mm,橡胶本体均无裂纹,各项性能满足《机车车辆用橡胶弹性元件通用技术条件》(TB/T 2843—2015)中的规定。

基于实测数据的动车组轴箱横向载荷特性

研究了轴箱横向载荷高精度测试方法,将经过标定的轴箱安装于运用车辆,获得了载荷-时间历程,结合车辆运行状态分析了在高速线路典型服役条件下的载荷特性,编制了对应于进出站工况、低速运行、高速运行的恒幅载荷谱。研究结果表明:轴箱横向载荷影响因素主要为列车运行速度、曲线半径、道岔、轨道不平顺;运行中普遍存在着相对固定且与车辆运行速度无关的2 Hz的低载荷主频;对于大于5 Hz的频率,载荷主频与列车的运行速度直接相关,曲线通过时内轨侧轴箱载荷变化幅值稍大于外轨侧,且载荷均值以及最大载荷幅值均随列车运行速度的增大而增大;曲线半径增大的同时横向载荷均值逐渐接近于0,最大载荷幅值也逐渐减小;进出站道岔会造成横向载荷出现约10 s的一次波动,同时包含短时间冲击载荷;横向轨道不平顺会造成轴箱横向载荷在通过相应区间时出现多个大幅波动,随着运行速度的增加,波动周期缩短,峰值减小;进出隧道对横向载荷影响不明显;对于不同运行工况下的载荷谱,进出站工况载荷幅值最大,作用频次占很少部分;低速运行载荷幅值次之,作用频次占比约为1/3,高速运行载荷幅值最小,作用频次占比达到60%以上。

轴箱悬挂参数对高速动车动力学性能的影响

以采用转臂式轴箱定位的某型高速动车组为原形,通过多刚体动力学软件SIMPACK建立了完整的动力学模型,着重分析了一系纵、横、垂向刚度的变化对动车组稳定性、平稳性及曲线通过性能的影响。通过各参数的优化分析,发现合理的参数配置可以实现高速稳定性与曲线通过性能的理想配置,充分体现了轴箱转臂式定位的优越性。在仿真中,轮轨接触采用LMA踏面与Rail60 kg/m钢轨的匹配,轨道不平顺采用德国高速低干扰线路轨道谱。