面向钢轨修复的不同槽型接触轮砂带打磨接触行为及材料去除特性

为掌握不同槽型接触轮砂带对钢轨打磨接触行为及材料去除特性的影响规律,基于橡胶接触特性,建立X齿型、锯齿型和人字型3种典型接触轮砂带打磨仿真模型,模拟分析不同槽型特征对接触轮-钢轨静态接触行为和动态冲击应力的影响机制;通过钢轨砂带打磨试验,对比研究3种槽型接触轮的材料去除特性。结果表明:3种槽型接触轮与钢轨的接触区域整体均呈椭圆形态,符合赫兹接触理论,内部接触形态则随槽型特征呈现为块状分布;接触区域应力分布总体符合弹性半空间接触理论,但在接触块边缘会出现应力集中;X齿型接触轮和人字型接触轮因齿尖和齿槽结构的存在而具有较高的材料去除能力,同等打磨条件下X齿型接触轮较平型接触轮的材料去除能力提高了79%;顺磨条件下的材料去除能力高于逆磨,以X齿型接触轮为例,顺磨比逆磨的材料去除能力提高了22.7%;X齿型和人字型接触轮砂带打磨的噪声、振动、粗糙度、平均电流均较高,锯齿型接触轮具有较低的振动、粗糙度及平均电流,平型轮则具有较低的噪声和电流。

煤矿无轨胶轮车用防爆换热装置设计

以防爆柴油机作为动力源的无轨胶轮车经常遇到低温或者高温的现象,造成设备启动困难、磨损加大、功耗增加等问题。通过对无轨胶轮车动力传动系统热源的分析研究,分析计算不同子系统工作状态对温度的要求,设计出一种基于传动油、冷却液、防爆柴油机尾气三者之间热能切换的换热装置。在换热装置内,3种介质由温度差形成热对流、热传导,调节3种介质参与度,实现不同系统对热能的需求,解决无轨胶轮车因低温或高温引发的多种问题。该换热装置可以提高装备的功能性、经济性、可靠性,具有现实的工程应用价值。

防爆柴油机机油保护液压启动系统设计

防爆柴油机是煤矿辅助运输装备的主要动力源之一,安全保护与启动系统是防爆柴油机必备系统,小型辅助运输装备的高度集成化给防爆柴油机提出了新要求。通过对无轨胶轮车防爆柴油机保护及启动系统进行研究,设计了一种基于机油保护、液压马达启动的防爆柴油机机油保护液压启动系统。通过采用机油保护液压启动,综合运用装备本身自带资源,实现防爆柴油机的正常启动与保护,满足小型低矮紧凑装备在性能及空间布置的需求,提高装备的功能性、经济性、可靠性,提升装备的应用价值。

基于UWB技术的煤矿无轨胶轮车定位系统设计及应用

煤矿无轨胶轮车精确定位是实现车辆调度的重要基础。基于UWB超宽带定位技术设计了无轨胶轮车定位系统,并将其应用到工程实践中。首先对UWB超宽带定位技术进行概述,介绍了定位的基本原理。对定位系统整体方案及系统主要功能进行设计,系统整体分为井上和井下两大部分,上下部分之间基于光纤环网进行数据传输。对车载终端和读卡器的硬件选型进行设计,以上2个装置使用的控制器均为STM32F407芯片。对定位系统的初始化程序,软件程序主要流程,定位服务程序进行了分析。通过工程应用发现系统具有很高的定位精度,应用系统后煤矿无轨胶轮车工作效率大幅度提升,在应用的1 a时间内没有出现安全事故。

矿用防爆无轨胶轮车用AMT技术探讨

介绍了矿用防爆无轨胶轮车用变速箱的使用现状及需求,结合工程机械常用的自动变速箱系统的特点,对其性能进行比较。根据比较结果,着重分析了机械式自动变速箱(AMT)的优缺点和国内外发展现状。根据防爆无轨胶轮车的发展趋势和煤炭市场的使用需求,综合论述了AMT在矿用防爆无轨胶轮车上推广使用的可行性及重要意义;并分析了AMT在矿用防爆无轨胶轮车上的应用前景及市场需求。

矿用防爆胶轮车制动能效响应优化设计

针对某型防爆胶轮车前、后制动系统制动能效响应不一致造成前桥制动器优先制动,导致前桥高温密封圈损坏、制动器窜液、制动失效,经过技术分析,对整车制动系统进行优化,改善了前、后制动系统响应一致性,避免了此类故障的发生,提高了车辆行驶安全性,降低了车辆运行维护成本。

胶轮式定向钻机在煤矿探放水钻孔施工中的应用

针对具备无轨运输条件的煤矿井下探放水孔密集、成孔精度高和钻机快速搬迁和降低工人劳动强度等需求,开发了胶轮式定向钻机。介绍了该钻机的组成及基本参数,并在布尔台煤矿进行了现场试验。试验结果表明,该钻机机动性强,1人可完成搬迁,极大降低了工人的劳动强度,提高了工作效率;在探放水孔施工中性能稳定,命中率高,各项参数达到设计要求,为同类矿井钻孔施工奠定了基础。

基于CAN通信的矿用纯电动无轨胶轮车故障诊断技术研究

以WLL5型矿用防爆纯电动无轨胶轮车为例,在分析胶轮车故障监测对象的基础上,深入研究了相关的故障诊断技术和方法,通过对整车局域网架构的解析,设计了集仪表盘和故障诊断仪功能于一体的车载复用显示器。经车辆运行试验,车辆的在线故障诊断和监测效果良好,具有一定的借鉴意义。

基于矿用防爆纯电动无轨胶轮车的高压互锁技术研究

矿用防爆纯电动无轨胶轮车在发生碰撞或意外时,存在高压连接松脱的安全隐患,会危及驾乘人员和车辆的安全。针对这一问题,在分析胶轮车高压互锁功能和防爆连接器构造的基础上,以某矿用纯电动材料运输车为例,设计了2种高压互锁技术方案。结合胶轮车车身的结构特点,进行比对后选取最优的设计方案。该高压互锁检测技术具有故障定位准确、易于实现、扩展性和通用性强等特点,并通过了台架和实车验证,配合相应的安全控制策略,能有效地保障驾乘人员和车辆运行的安全,具有一定的推广和应用价值。

关于低运量轨道交通敷设方式的研究

根据不同低运量轨道交通自身结构差异性,采取不同的路权方式,分析不同制式轨道交通敷设方式适应性。同时,研究了城市规划、工程实施条件、交通影响、运营安全、环境与景观、服务水平等因素对敷设方式的影响。基于轨道交通车辆制式最新研发情况、低运量轨道交通分类标准,选取有轨电车系统、导轨式胶轮系统作为A市市区低运量轨道交通建设规划(L1线)的可选制式,对比分析得出推荐车辆制式及敷设方案。

WCJ12E矿用无轨胶轮车车架在碎石路面工况下的模态分析

为探究矿用无轨胶轮车在碎石路面工况下的实际运行情况,以典型的WCJ12E型铰接式矿用无轨胶轮车车架为研究对象,在建立其有限元分析模型后,对该车架在碎石路面工况下的自由模态和约束模态基本数据进行计算。而后在此基础上,将路面激励频率与车辆自身运行频率与车架固有频率进行对比,判断胶轮车是否可能存在共振现象,并根据判断结果简要提出了后续的车架结构优化措施,以供参考。

虚拟轨道列车空气互联平衡悬架的动力学性能研究

针对数字轨道电车前双轴悬架的超静定问题,提出了互联平衡悬架的解决方案。在建立空气弹簧的热力学模型和连接管路热力学模型的基础上,通过与动力学模型联合仿真,验证该优化方案的效果。互联空气悬架可以优化车辆的行驶平顺性,改善车辆动态轴荷分配。分析了互联管路直径对动力学性能的影响。结果表明:该方案改善了数字轨道电车端车的平顺性和载荷均衡性;当连接管路直径取10~20 mm、以车速20 km/h通过减速带的行驶工况下,互联空气平衡悬架的平顺性较原有结构提升了2%~6%,一、二轴的动载荷的峰值相比原有结构降低2%~16%;随着联通管路直径的增加,车辆行驶的平顺性有提高的趋势,一二轴动载荷的平衡效果也越明显;15 mm的管径能较好地平衡减速带和边坡点2种工况下的动力学性能。

电子导向胶轮电车的车体侧翻安全研究

为研究电子导向胶轮电车的安全性,通过分析电车运营条件和标准,确定电车需要满足侧翻安全性评估,完善了安全性研究。对某电子导向胶轮电车进行了有限元仿真计算,结果显示:该车体侧翻过程中结构未侵入生存空间,车体上部结构强度满足标准要求。

电子导向胶轮系统面临的问题及建议

电子导向胶轮系统作为一种低运量轨道交通系统,虽然目前发展形势尚不明朗,但中国城市轨道交通协会发布的团体标准《城市轨道交通分类》(T/CAMET 0001—2020)已将其纳入其中,国内部分轨道交通车辆制造企业已研发电子导向胶轮电车并在部分城市实现应用。结合电子导向胶轮系统应用情况,对电子导向胶轮系统发展过程中面临的问题进行分析,阐述电子导向胶轮系统在审批、标准、车辆许可、驾驶人资格等方面面临的问题,并提出助力电子导向胶轮系统快速发展的部分建议:简化电子导向胶轮系统等低运量轨道交通项目审批程序,参照电子导向胶轮系统相关团体标准进行电子导向胶轮系统建设和运营,将电子导向胶轮电车界定为城市轨道交通车辆,地方公安交通管理部门负责对电子导向胶轮电车车辆及驾驶人进行备案。

煤矿井下无轨胶轮车安全控制装置设计

为保证煤矿井下电驱动无轨胶轮车的运输安全,基于EPEC控制器设计了安全控制装置。以CAN总线通信为基础,实时监测安装于车身的各传感器数据,超出阈值后触发声光语音报警,刹车失灵情况下触发防跑系统,达到降低无轨胶轮车的故障率和事故率,提升无轨胶轮车运输安全及运输效率。试验结果表明:设计并实现的电驱动无轨胶轮车安全控制装置运行良好,达到了预期设计目标。

无轨胶轮车视频辅助监测系统的设计及调试

为及时掌握无轨胶轮车现场运行情况,提升车辆调度效率,设计基于视频辅助的无轨胶轮车监测系统,将视频辅助监控系统融入原有系统,并通过Wi Fi和有线工业以太网相结合的方式,将视频图像传输到调度中心,并对视频采集系统、数据传输网络及辅助识别软件进行设计。经调试验证,该监测系统能实时掌握胶轮车的运行工况,达到预期效果。

无轨胶轮车关键尺寸的设计及车架的有限元分析

为进一步提升无轨胶轮车在煤矿综采工作面巷道的生产效率和安全性,结合实践生产提出了无轨胶轮车的设计目标与相关要求,重点设计其通过性参数。基于相关参数,采用ANSYS软件对车架进行有限元仿真分析,重点验证了与其配套车架在转弯工况下的最大应力和应变,验证了通过性参数与车架的匹配性。

柔性齿轮运动特性及其振动抑制性能的实验研究

在三缸发动机平衡轴齿轮传动系统的传动过程中,存在着较大的振动和噪声问题,为此,提出了一种附加阻尼环的齿轮传动系统刚柔耦合模型,对柔性齿轮结构的运动特性及其振动抑制性能进行了实验研究。首先,采用集中质量法,建立了考虑齿轮间隙和时变啮合刚度的附加阻尼环6自由度齿轮传动系统的弯曲-扭转模型,利用石川公式计算出了柔性齿轮的时变啮合刚度,对比了有无阻尼环的齿轮系统的振动响应;然后,搭建了专门的齿轮传动系统测试设备,测试了不同转速下钢齿轮和柔性齿轮的加速度和噪声峰值;最后,设计了激光位移试验台,对比分析了不同转速下齿轮的微抖动,对柔性齿轮的减振效果进行了测试,并验证了理论模型的正确性。研究结果表明:当转速为1000 r/min时,钢齿轮和柔性齿轮的最大加速度信号分别为35.58 m/s^(2)和20.37 m/s^(2);当齿轮转速为4000 r/min时,柔性齿轮的阻尼效果最佳,加速度峰值降低了45.23%,噪声峰值降低了39.06%;钢齿轮的微抖动幅值明显高于柔性齿轮,两者的变化趋势相似。柔性齿轮能有效抑制轮齿微抖动振幅曲线的不平滑、毛刺现象,从而增强了三缸发动机平衡轴系的稳定性。

胶轮地铁导向轮受力分析及影响因素研究

胶轮地铁导向轮在运用中常出现异常磨耗和损伤问题。为研究导向轮发生故障的原因,对导向轮受力情况进行了分析并对影响导向轮载荷的各种因素进行研究。研究发现,车辆的运行线路、载荷、速度、轮胎状态、一二系簧刚度结构均会影响导向轮的受力,因此应该结合上述因素来查找导向轮故障原因。

胶轮地铁车辆安全轮结构设计与仿真分析

国内暂无胶轮地铁车辆安全轮的相关计算标准及方法。针对该研究需求,文章首先介绍了安全轮的结构设计,然后通过分析不同运行工况下安全轮的承载特性,参考传统车轮的载荷计算标准,提出了安全轮的载荷计算方法,最后以12.5 t轴重胶轮地铁车辆的安全轮为例,对其结构强度及制动工况下的温度进行仿真分析,结果表明,安全轮的结构设计满足相关标准要求。