轮轨摩擦系数对低地板轻轨动力响应及车轮磨耗的影响

为了确保低地板轻轨车辆安全且平稳地运行,以某轻轨线路为依托,利用多体动力学软件UM(Universal Mechanism)建立了低地板轻轨车辆-轨道耦合动力学模型。选用LM磨耗型车轮踏面以及R50标准钢轨,以美国六级不平顺轨道谱作为线路激扰。基于Hertz及Kalker简化理论、Archard模型,进行不同摩擦系数共5个工况下车辆动力响应以及车轮磨耗变化规律的仿真分析。在此基础上进一步分析了4个不同运行里程阶段对应共96组车轮磨耗型面下轻轨车辆安全性指标的变化规律。研究了4个不同运行里程阶段对应的不同车轮磨耗型面下车辆过曲线时安全性指标随摩擦系数的变化情况。结果表明:脱轨系数、轮轴横向力、轮轨横向力、车体横向加速度受摩擦系数的影响较为显著,而轮重减载率、车体垂向加速度对摩擦系数的改变并不敏感。车轮磨耗深度随里程和摩擦系数的增加而增大,且相同工况下独立旋转车轮的磨耗情况更加严重。在车辆运行40000 km后,其轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数整体呈现随里程增加而增大的规律,而轮重减载率基本不受运行里程的影响。在不同摩擦系数及运行里程的叠加影响下,轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数的峰值出现的位置不同,而轮重减载率却始终处于较为稳定的状态。

轻轨车辆CW10型转向架拆装工艺设计

转向架是轨道车辆的走行部分,是轨道车辆结构组成中最为重要的部件之一,轨道车辆在运营过程中需要定期对转向架进行检修,而合理制定转向架拆装工艺,直接影响其组装质量,决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。在简介轻轨车辆CW10型转向架作用、组成和基本参数的基础上,重点阐述了转向架安装的基本技术要求,进行了机械拆卸和装配工艺设计。

城市轨道交通车辆减重节能技术

[目的]由于城市轨道交通(以下简称“城轨”)车辆新增的全自动驾驶技术、高冗余性技术等均在不同程度上增加了车载设备的数量,导致城轨车辆的质量越来越大,且由于城轨车辆的总体运量较大,导致其总体耗电量也维持在一个较高的水平。因此,需对城轨车辆的减重节能技术进行研究。[方法]分别介绍了车体、牵引系统及辅助电源系统、转向架及制动系统、空调系统及车门系统、车钩及贯通道、车辆内装及客室设备的减重措施;分别介绍了牵引系统及辅助电源系统、空调系统和照明系统的节能措施。[结果及结论]可采用的减重措施主要有:车体采用全铝结构;牵引系统采用永磁同步电动机;辅助电源系统采用高频辅助逆变器;充电机采用高频软开关设计;转向架采用轻量化设计;制动系统采用模块化设计;内装及客室设备采用新型材料。可采用的节能措施主要有:牵引系统采用永磁同步电动机;辅助电源系统采用高频拓扑结构;空调系统采用变频技术;照明系统采用OLED(有机发光二极管)光源。应用所介绍的减重及节能措施,基本能够达到车辆整体减重10%以上、节能10%以上的目标。

重庆白居寺长江大桥施工控制关键技术

重庆白居寺长江大桥主桥为主跨660 m的公轨两用双塔双索面钢桁梁斜拉桥。桥塔为空间曲线水滴形混凝土结构,采用爬模施工;钢桁梁为带边纵梁的倒梯形截面,利用桥面吊机进行对称悬臂施工。为确保成桥后的各项力学和线形指标满足设计要求,采用MIDAS Civil软件建立主桥施工阶段有限元模型,对塔顶偏位和应力、钢桁梁线形及斜拉索张拉进行施工监控。通过控制塔顶偏位以及关键断面应力,确保了钢桁梁施工中桥塔的安全;通过控制主桁和边纵梁的制造和安装线形,保证了钢桁梁成桥线形的控制精度;通过边、中跨1~5号索同步对称初张、6~20号索分级不对称初张及局部二次调索,提高了斜拉索的施工效率以及索力控制精度。施工监控结果表明:塔顶偏位最大偏差27 mm,钢桁梁线形最大偏差52 mm,斜拉索索力偏差在±5.6%内,均满足设计要求。

碳纤维复合材料在轨道车辆装备轻量化中的应用

碳纤维复合材料(CFRP)在力学性能、轻量化、减振降噪等方面具有显著优势,在轨道车辆装备领域具有非常广阔的应用空间,这对于推进轨道车辆实现绿色环保、节能舒适的发展有着非常积极的现实意义。为促进国内CFRP在轨道车辆装备中的应用发展,对目前国内外CFRP在轨道车辆装备领域的发展现状进行了研究。

城市轻轨车辆发展及其应用前景

从轻轨车辆总体结构、走行部及电力传动等方面详细介绍了城市轻轨车辆的发展情况 ,其中包括低地板、独立旋转车轮和IGBT等技术。同时概括介绍当前国外城市轻轨车辆的主要应用型式 。

独立轮对在轻轨车辆上的应用

同传统的轮对相比 ,独立轮对由于具有横向稳定性好、磨耗小、噪声低、重量轻且易于实现整车低地板结构的特点 ,近年来已在轻轨车辆上得到大量应用。简要地介绍了独立轮对特点及轻轨车辆发展概况 ,着重讨论了独立轮对在轻轨车辆上的应用情况及发展前景。

弹性车轮动力学复合模型及其性能研究

为深入研究轻轨车辆弹性车轮的动力学作用,基于压剪复合型弹性车轮的结构,在弹性车轮动力学传统模型的基础上,综合考虑弹性车轮轮芯相对于轮毂的6个自由度,建立弹性车轮动力学复合模型。利用多体动力学软件SIMPACK进行仿真计算,对比分析传统模型和复合模型下弹性车轮车辆以及刚性车轮车辆的临界速度、平稳性、曲线通过性能和轮轨磨耗等指标。结果表明:由于传统模型未考虑车轮与车轴之间的偏转刚度和轮对两车轮之间的扭转刚度,因此计算误差较大;采用复合模型得到的弹性车轮车辆的临界速度、运行平稳性指标,以及通过小半径曲线时的轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率等较刚性车轮车辆都有不同程度的降低;弹性车轮车辆的轮轨磨耗情况在直线通过时与刚性车轮车辆的相似,而曲线通过时相比刚性车轮车辆降低了约5.3%。

一种基于转速反馈的独立轮对的主动导向控制方法

采用左、右轮转速差作为反馈量,对独立轮对的摇头量进行主动导向控制,并研究控制的效果。研究表明:如果仅使用左、右轮转速差作为反馈量,只能使轮对达到纯滚线位置;但在经过补偿速度和轨道曲率的信息后,能使轮对达到线路中心位置。采用转速差反馈主动导向控制后,系统的稳定性会发生变化,反馈增益的稳定区域随着速度增大而减小,补偿速度和轨道曲率信息不会改变控制增益的稳定区域。仿真分析表明这种主动导向控制方法所需要的功率很小。这种方法的反馈量,即左、右轮对转速差可以通过测量车轮的转速而获得,因而这种主动导向控制方法具有显著的实用价值。

城市轻轨低地板列车通过道岔区脱轨安全性评价研究

为研究城市轻轨低地板列车通过道岔区的安全性,采用多体动力学和轮轨多点接触理论,建立5模块轻轨列车动力学模型和道岔变截面模型。以通过7号单开道岔为例,进行通过道岔区脱轨安全性评价研究。轮对横移量计算结果表明:转辙区尖轨插入、辙叉区心轨有害空间与车轮、护轨与轮背的相互作用,均引起车辆安全性波动。采用不同处理方式的脱轨系数对道岔通过安全性进行评价,左右轮超限较为严重,均存在危险区域:左轮为转辙区起始位置,右轮为辙叉区心轨位置。进一步采用轮轨接触点位置进行安全性评价,左轮危险区域为尖轨插入引起,接近轮缘边界;右轮则是由护轨撞击和车轮回移引起,但实际为安全位置。对比两种评价方法,脱轨系数评价对于左轮偏于安全,但仍可采用;右轮评价出现了误判现象,建议使用时与车辆运行区段进行对照分析。此外,在脱轨系数评价时如有超限现象,判别时建议在实验结果验证前提下进行仿真分析。

基于襄阳三国文化的轻轨车辆外观造型设计研究

目的研究地域文化符号在轻轨车辆造型设计中的提取及应用方法。方法对轻轨车辆相关文献进行分析,明确轻轨车辆外观造型设计体现文化内涵的重要性和必要性;对地域文化符号的提取方法进行比较研究,并将其归纳为四种。结论结合襄阳文化中的三国文化,运用典型文化符号提取方法提炼造型元素,并应用到轻轨车辆造型设计中,为轻轨车辆外观造型设计提供了参考思路。

一种半/全桥PWM切换策略电动车能量回馈法

为了增大电动车制动模式下铅酸蓄电池充电接受率(充受率),提出了一种基于半/全桥PWM切换策略的能量回馈方法.借助无刷直流电机(BLDCM)整流电路,通过判断制动信号来切换半/全桥PWM波形,以实现正常行驶和回馈能量两种工作模式.当处于回馈能量模式时利用全桥PWM序列脉冲,控制对蓄电池瞬时快充并间歇放电,以较多地回收能量,获取较佳的储能效果.将所提出的PWM切换策略能量回馈法与Boost升压电路回馈法作了试验比较,分析了回馈模式的电流波形,并对比了两种方法回馈能量的效果.结果表明:在相同的行驶条件下,采用所提出能量回馈法的电动车,其蓄电池平均内阻比Boost回馈法降低了216 mΩ,同时增大了蓄电池充受率约6.2%,且延长了行驶里程约6.6%.

低地板车辆的踏面外形设计及动力学仿真

针对一实际运行中的低地板面轻轨车辆及其轮轨磨耗问题 ,采用接触角反推法设计了优化的独立轮踏面外形 ,并建立了多车体的整列车动态仿真模型及基于SIMULINK的计算模块 ,分析了踏面外形及轮对内侧距对车辆动力学性能的影响 .通过实际运用证明了用接触角设计方法获得的新踏面外形的有效性 .在仿真计算模型中对带摩擦旁承的摇枕模型进行了改进 。

我国自主研发100%低地板轻轨车

对自主研发100%低地板轻轨车从车辆配置、车辆技术特点及参数、牵引系统、制动系统、转向架、铰接贯通道等方面进行了介绍,对近几年出现的无接触网供电技术进行了分析,并对100%低地板轻轨车未来技术的发展方向进行了展望。

天津轻轨交通线牵引仿真

作为天津轻轨交通建设可行性研究的一个内容 ,提出了天津轻轨交通线车辆运行过程的仿真模型 ,并按军粮城站至大无缝站的实际坡道以及可能出现的故障情况进行了仿真计算 ,给出了相关仿真波形 。

储能式电力牵引轻轨车电气牵引系统研制

介绍了储能式电力牵引轻轨车辆参数及性能要求,阐述了电气牵引系统牵引/电制动特性、列车运行能力仿真计算、主电路、控制系统、储能管理系统,分析了储能式牵引系统与传统电气牵引系统的对比情况。该车已完成线路例行试验和型式试验,各项性能满足设计要求。

锥形弹簧的特点及在城市轻轨车辆中的应用

锥形弹簧具有安装方便、免维护性等特点而被广泛应用于城市轻轨车辆中。介绍了轻轨车辆锥形弹簧的应用,并对锥形弹簧的安装、体积质量、刚度、应变、蠕变以及低温性能等特点进行了分析,为开发轻轨车辆一系弹簧提供了数据支持和参考。

重庆轻轨大溪沟车站桥动力性能分析

采用空间离散模型,计算重庆跨座式单轨交通线路大溪沟车站桥的结构自振特性。采用车桥作用理论的荷载列方法,计算15种工况下轻轨车辆经过时的结构振动。结果表明:该车站桥的结构设计较合理,结构具有足够的刚度,整体动力性能较好;桥上各处的振动均满足人体舒适度要求。

低地板轻轨车辆车体连接铰强度分析

根据5节编组的100%低地板轻轨车辆连接铰型式和受力特点,建立了车体的静力平衡方程组,推导出了连接铰受力的解析表达式。采用EN12663规范,使用有限元分析软件,校核了固定铰上铰的静强度和疲劳强度。

轻轨车辆车轮NVH特征分析与校正

为研究有效的降噪车轮方案,在柔性车轮和轮对的NVH特征分析基础上,提出阻尼环约束的降噪设想。通过柔性车轮NVH特征分析及相关的轮轨噪声预测与试验结果对比,可以认为由于轮轨接触摩擦约束作用,车轮不可能产生轮辐弯曲模态振动,因而也不会形成TWINS模型所预测的0.3 kHz噪声成分。在力锤以及轨道不平顺与粗糙度等效力谱激扰作用下,柔性车轮和轮对NVH特征对比表明:车轮噪声是由轮辋高阶模态振动引起的,而这些高阶模态振动的主要激扰源应当归结于轨道粗糙度;阻尼环约束对这些高阶模态振动稳定性具有非常理想的校正效果,因而可以作为构建未来降噪车轮技术的理论依据;轨道不平顺所形成的轨道力谱只能使车轮产生低频动力作用,并引起道床、桥梁和附近建筑物的低频机械振动。