货运电动汽车送货路径规划研究

为降低货运电动汽车送货路径规划成本,提出耦合配电网络能量管理与电池交换站定位规划的货运电动汽车送货路径规划新模型。在该模型中,电池交换站的位置同时受到路径变量和配电网变量的影响,即每个电池交换站的定位都考虑到了配电线路上的能量损失和电动汽车行进距离。为验证所提出模型的性能,搭建了三个配电网测试系统和两种规划场景(耦合场景和解耦场景)。测试结果表明,当执行耦合场景时,电池交换站被定位在靠近变电站的节点;此时,相比于解耦场景,货运电动汽车送货路径规划的总成本最低。所提模型与已有模型对测试系统的货运电动汽车送货路径规划对比结果表明,所构建模型比已有模型具有更低的规划成本和更少的电动汽车续航里程增幅。

基于机器视觉的铁路车轴标记识别算法研究

为了能够对铁路货车车轴标记进行自动识别录入,文章基于机器视觉技术提出了一种针对车轴标记的制造单位代号、锻造顺序号(轴号)、锻造年月、轴型等4种类型标记的整体自动识别算法。在对获取的轴端图像进行图像缩放、灰度处理及滤波处理等操作的基础上,采用圆检测和字符检测相结合的方法,实现了车轴标记各角度的倾斜校正和目标区域提取,采用图像投影法对字符区域进行行分割,依据字符排列规则对字符行进行字符分割,最后采用自适应图像增强联合Transformer自注意力的字符识别算法对字符进行识别,并构建了识别系统。实验结果显示,该算法能有效针对车轴标记进行识别,整体字符识别准确率不低于97%,最大计算耗时可控制在2 s以内。

一种铁路货车制动率智能控制系统研究

针对现有铁路货车空重车自动调整装置精度低、空车和重车之间制动率差异大、列车纵向冲动大、轮轨磨耗严重及故障定位难等一系列问题,提出一种智能化、精确化制动率控制系统。该系统采用控制单元,利用采集的车体下移量控制制动缸压力值,实现对铁路货车空、重车制动率的精准控制,克服传统装置的技术难点;同时,对铁路货车制动数据进行实时采集、传输、可视化,便于故障精准定位及处置。

摩擦缓冲器服役状态下的阻抗特性数值模拟

为了评估MT-2型缓冲器的服役性能,根据大修规程和实际运用经验,建立考虑侧楔块磨耗和弹簧断裂的缓冲器退化模型,分析服役状态对阻抗特性的影响规律;以车辆冲击条件下的缓冲器性能指标极限为边界条件,对侧楔块磨耗安全限度和弹簧断裂风险等级进行界定。结果表明:侧楔块主摩擦面呈凹型磨耗状态会引起阻抗特性显著退化,当其分布在中央1/2区域时,磨耗的安全限度为0.5 mm,远小于现有大修限度1 mm;主弹簧外簧呈断裂接触状态也会引起阻抗特性显著退化,此时最大阻抗力和半行程容量指标均已超出限值,缓冲器处于迫切的风险状态。因此,建议缓冲器侧楔块大修限度应结合具体磨耗形状和位置综合考虑,且在非大修期间应对缓冲器外簧状态进行重点管控。

均载组合式小轮径货车转向架车轮型面优化设计研究

小轮径转向架技术是驼背运输车辆的关键技术,小轮径低地板驮背车车轮型面磨耗问题严重,对其动力学性能造成严重影响,为了进一步提升其服役性能,对小轮径低地板驮背车车轮型面进行优化设计。首先建立小轮径低地板驮背车动力学模型,然后利用轮径差反向设计方法对车轮型面进行优化,最后利用车辆动力学模型对优化后型面的车辆动力学性能和磨耗特性进行验证分析。结果表明,优化后型面进一步降低了车轮等效锥度,同时减小了轮轨法向接触应力。通过对比优化前后动力学特性,优化后车轮型面有效提升了空重车状态下的临界速度,空车临界速度较LM踏面提高23.3%,重车临界速度较LM踏面增大17.54%。同时优化后型面有效提升了车辆的平稳性和曲线通过性能,最后利用车轮磨耗模型计算了直线段和曲线段的车轮磨耗,优化后曲线外侧车轮磨耗最大深度减小54.8%,曲线内侧车轮磨耗最大深度减小48.13%,型面优化可以有效减小小轮径低地板驮背车直线段和曲线段的车轮磨耗,为抑制车轮磨耗,提升服役性能具有重要作用。

低周疲劳的结构应变法在铁路货车上的工程应用

为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测,详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论,基于计算理论进行了程序设计,并通过焊接接头试验进行了验证.进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比,探讨结构应变法的使用条件.最后,将虚拟台架与结构应力变结合开展了快捷货车的低周疲劳寿命分析的工程应用.结果表明:提出的低周疲劳的结构应变方法及其计算程序,当结构应力与屈服强度的差值在150 MPa以内时,理想弹塑性结构应变计算结果与实际结果一致,能够解决铁路货车低周疲劳寿命预测问题;当结构应力与屈服强度差值超过150 MPa后,随着结构应力的增加,误差也增加.该文的研究为低周疲劳的结构应变法工程推广应用提供了良好的技术支撑.

铁路货车轮轴类部件故障状态多维度评估建模研究

铁路货车轮轴类部件故障种类较多,工作时处于高速旋转状态,特征频率获取难度较大,且部件正常运行时也会产生一定振动,从而导致故障信号呈现多维状态,对故障判断会产生干扰;为了有效解决这一问题,提出铁路货车轮轴类部件故障状态多维度评估建模方法;根据铁路货车轮轴类部件结构,通过考虑滚子数、接触角、径向间隙等因素,计算各个单元特征频率;基于此,构建多维度综合评价模型,对轮轴类部件故障状态完成多维度等级评估,以此确定出相应的故障等级,实现铁路货车轮轴类部件故障状态多维度评估;实验结果表明,该方法的评估精度高,且评估耗时低于2 s。

基于模糊逻辑的铁路货车标识喷涂机器人视觉导航研究

以避免铁路货车标识喷涂过程中工作人员与车辆近距离接触为目的,设计基于模糊逻辑的铁路货车标识喷涂机器人视觉导航系统。该系统使用喷涂机器人喷漆装置上的数码相机拍摄喷涂位置边界图像,经由工业交换机连接无线传感网络,将喷涂位置边界图像传输至单片机内。用户通过人机交互层连接单片机,并调用逻辑运算层内图像预处理模块,对喷涂位置边界图像进行图像分割、自适应中值滤波处理后,得到最终喷涂位置边界线图像,依据该图像使用基于模糊逻辑控制的喷涂边界线跟踪方法,跟踪喷涂边界线位置实现喷涂机器人喷涂视觉导航。实验结果表明系统具备良好的图像预处理能力和喷涂机器人视觉导航能力,应用性极佳。

铁路货车标识智能机器人喷涂路径自动生成系统

为提升铁路货车标识机器人喷涂质量,准确执行标识喷涂指令,设计铁路货车标识智能机器人喷涂路径自动生成系统。通过无线通信模块下达铁路货车标识喷涂指令,系统控制自动导引运载子系统搭载机器人移动至待喷涂工位,同时采用点云技术自动生成喷涂路径,子系统依据生成路径。获取标识漏模库中的标识漏模,结合辅助子系统完成标识喷涂,将喷涂结果图片回传至电气智能控制子系统,实行信息化管理。测试结果显示:该系统能够在不同环境搭载喷涂机器人达到目标位置,且准确避开障碍物。在误差均低于1 mm的情况下,完成指定位置喷涂操作,喷涂重叠率结果100%,喷涂后的标识视觉效果清晰,没有发生模糊部位。

半自动缓解阀体缺陷引起铁路货车制动故障的分析

随着120型空气制动控制阀(以下简称“120阀”)的普及与新型120阀的推广应用,120阀在我国铁路货车制动中占有极大的比重,120阀的使用可靠性能是列车运输安全的重要保证。文章分析了120阀半自动缓解阀异常故障的情况以及原因,并提出了相应的故障处理措施以及建议。

铁路货车基础制动装置制动效率优化研究

在研究铁路货车基础制动装置制动效率方面,相比于传统的解析法和实验法,仿真分析法能够模拟铁路货车复杂的动态制动过程,实现对制动系统性能的全面评估。采用ADAMS多体动力学软件对铁路货车基础制动装置的制动效率进行研究,并提出几个优化方案,旨在改善基础制动装置卡滞、别劲等问题,提高基础制动装置的制动效率。

铁路货车故障滚动轴承振动信号的时域分析

为探索铁路货车故障滚动轴承的振动信号特征,提供有效的故障诊断方法,选取铁路货车正常滚动轴承和故障滚动轴承作为研究对象,通过设计并实施一系列轴承振动试验,获取了正常滚动轴承和故障滚动轴承的振动信号数据,并基于时域分析方法,利用时域波形和统计参数指标对振动信号进行了全面分析。发现故障轴承的峰值、均方根等统计指标明显高于正常轴承,这一结果显示了故障轴承与正常轴承在振动特性上的差异,也验证了时域分析在轴承故障诊断中的有效性。相较于传统的经验检修方法,时域分析方法能够为铁路货车滚动轴承的故障诊断提供更为客观和准确的依据,有望辅助人工检修,降低误判率,提高检修效率,从而保障铁路货车的安全运行。

车钩铸造E级钢拉-拉载荷下威布尔分布P-S-N曲线及应用

为了获得铁路货车车钩铸造E级钢的疲劳性能以及车钩疲劳寿命预测,首先开展了拉-拉脉动载荷下的高周疲劳试验,对疲劳试验结果进行统计分析,基于威布尔分布函数模型,获得该材料的概率疲劳P-S-N曲线;然后结合换算得到的应力谱和材料P-S-N曲线对车钩疲劳寿命进行了预测。研究结果表明:在分别对应于10^(5)次左右循环寿命和3×10^(5)次左右循环寿命的450 MPa和400 MPa应力水平下,铸造E级钢在同一应力水平下的疲劳寿命不符合正态分布;在10^(5)~10^(7)次循环范围内,铸造E级钢疲劳寿命较好地符合威布尔分布。利用最大相关系数优化法,确定了不同应力水平下的威布尔分布的参数,获得了铸造E级钢在拉-拉载荷下失效率为1%的P-S-N曲线和失效率为50%的中值S-N曲线。通过车钩台架试验载荷谱转换得到车钩危险部位应力谱,结合材料P-S-N曲线对车钩产生裂纹时的疲劳寿命进行了预测,预测结果与试验结果吻合良好。

侧风作用下不同装载敞车气动性能研究

针对不同装载情况的敞车,开展敞车在空载、半载、满载3种情况下气动性能的研究。研究结果表明:单节敞车气动力的变化规律与整车气动力的变化规律一致;空载敞车所受的气动阻力最大,半载敞车次之,满载敞车最小;满载敞车所受的气动升力最大,半载敞车次之,空载敞车最小;3种敞车所受的侧向力非常接近,最大差距仅为1.9%;空载敞车和半载敞车所受的气动力较为接近,而满载敞车与前两种车型有明显差距。

TFDS货车图像数据应用系统

货车故障轨旁图像检测系统(TFDS,Trouble of moving Freight car Detection System)是保障铁路货车运行安全的重要技术装备。为适应TFDS检车作业场所集中化的管理变革,建设了TFDS集中检车系统(简称:TFDS检车平台),通过汇集多个轨旁TFDS探测站的检测数据,实现TFDS动态检车任务的统一分配和作业过程的闭环管理。随着TFDS动态检车任务量不断加重,亟需强化动态检车作业质量考核,提高检车员辨识车辆故障的能力,以确保运用货车安全运行、满足货运装车需要。本文针对TFDS检车平台在应用中存在的不足,充分利用该平台的TFDS货车图像数据,研究开发TFDS货车图像数据应用系统,满足动态检车作业质量评价、检车员培训等实际需求,有助于提升TFDS集中检车作业的质量和效率。

铁路货车里程管理及辅助分析应用系统设计及应用

针对铁路货车走行公里计算和多维度海量数据并行处理的问题,设计了铁路货车里程管理及辅助分析应用系统。该系统通过融合多源数据,利用并行计算技术,精确统计铁路货车及其重要零部件的运用里程,并对车型及临修故障里程分布进行统计分析,有效地解决了基于走行公里为主检修的车辆定期检修到过期预警问题,为货车修程修制改革和货车配件精细化管理提供了数据支撑,提升了铁路货车运营维护效率和水平。

基于稀疏重构的铁路货车TFDS网络传输时延估计

铁路货车TFDS网络传输时延估计过程中易受到噪声干扰,造成估计结果不精准,故提出基于稀疏重构的铁路货车TFDS网络传输时延估计方法。分析铁路货车TFDS网络传输集成信号,以信号稀疏表达为基础计算增益稀疏向量,完成信号预处理。根据稀疏字典原子匹配原理得到稀疏重构信号输出结果,根据信号权重计算铁路货车TFDS网络传输时延估计值。实验结果表明,该方法无噪声干扰下时延为350 ns,有噪声干扰时延变化范围为310~380 ns,与实际值一致,估计结果更精准。

铁路货车转向架挡键螺栓紧固作业装置研究与应用

该文针对铁路货车转向架挡键螺栓紧固作业装置进行研究,旨在解决传统紧固方式存在的效率低下和易松动问题。通过结构设计、材料选择与优化、控制系统研发和实验验证与改进,成功研制出一种新型的铁路货车转向架挡键螺栓紧固作业装置。该装置具有结构简单、操作方便、耐用可靠和自动化智能化程度高等优点,可广泛应用于铁路货车的维修与保养,提高维修效率,降低维修成本,同时为相关行业提供参考和借鉴,推动相关行业的技术进步。

铁路货车关键配件标识管理流程与应用

为实现铁路货车关键配件从制造到报废全寿命周期的信息共享和过程溯源,解决关键配件制造单位和检修单位之间存在信息孤岛的问题,以铁路货车关键配件编码作为切入点,提出了包含产品类别码、产品标识代码的铁路货车关键配件编码结构,设计了铁路货车关键配件标识管理流程,提炼形成一套铁路货车关键配件标识应用策略,有效实现货车关键配件的数据贯通,为进一步开展铁路货车关键配件健康管理提供基础。

铁路货车Z1修多功能作业车集成化研究

国家能源集团将铁路货车“状态修”具体细分为4个级别,该文针对Z1修整备线存在的问题进行调研与分析,对闸调器调整、更换支撑杆、更换旁承滚子和更换钩托梁尼龙磨耗板等作业的快捷工装,以及将上述多套工装的模块化集成整合技术进行研究,提供Z1修多功能作业车及配套装备整体实施方案。该文提出的Z1修多功能作业车具有模块化、集成化、高效运行、安全可靠和多功能灵活柔性化作业等特点,可以为铁路货车Z1修装备线优化升级应用提供参考。