铰接构架式直接驱动转向架机理研究与方案设计分析

永磁同步电机直接驱动转向架与传统齿轮传动转向架相比在降低全寿命周期成本（LCC）方面具有明显优势；对速度较低的城轨车辆来说，采用电机轴悬式直接驱动转向架即能满足其运营要求；针对轴悬式直接驱动转向架簧下重量较大的特点，根据动力学仿真分析的结果，决定采用铰接式构架来降低其轮轨间垂向动作用力；通过动力学仿真分析，对一系悬挂参数进行了优化设计，并提出了一系悬挂结构形式。所设计的直接驱动转向架方案结构简单，在计算机仿真时主要动力学性能指标均达到标准规定值。

直接驱动转向架构架形式对车辆动力学性能影响分析

采用多体动力学分析软件SIMPACK分别建立了直接驱动转向架铰接构架和焊接构架的车辆系统动力学模型,通过在直线和曲线上的仿真计算,分析了一系悬挂垂向刚度KZ和一系垂向阻尼系数DZ对2种方案动力学性能的影响。研究表明:当KZ或者DZ较大时(本模型中KZ大于1.8MN/m,DZ大于50kN.s/m),铰接构架转向架的轮轨间垂向动态相互作用要明显小于焊接构架转向架,且铰接构架转向架在小曲线通过时的防脱轨安全性要高于焊接构架转向架。

一种快捷货车轻量化转向架及动力学性能研究

为了适应快捷货运的发展和实现“双碳”目标,提出并完成了一种新型轻量化内轴箱转向架总体方案设计。该转向架在采用轴箱内置的基础上,一系结构采用简单的悬挂装置和扭转刚度极低的铰接构架相结合,二系悬挂采用组合橡胶弹簧形式。在满足运用要求的基础上使得转向架簧下质量和自重均得到显著降低,自重小于等于3.85 t。在此基础上利用多体动力学仿真软件SIMPACK对车辆悬挂参数进行优化,完成车辆动力学评估,动力学指标均满足要求。进一步针对该转向架特点,着重对不同构架扭转刚度对动力学性能的影响进行研究,验证该转向架使用铰接构架的必要性。相对于刚性构架,采用一系垂向刚度较大的悬挂装置结合铰接构架的转向架适应线路不平顺能力提高。