基于FIP的HXD2系列电力机车智能运维数据云平台研究与设计

基于自主研制的FIP网络车载数据采集传输装置为载体,结合当前先进的4G APN无线通信、5G定点转储技术,提出一套适合基于FIP网络的HXD2系列电力机车智能运维数据云平台研究与设计,阐述系统功能、硬件组成、数据转存机制和试用情况,实现对HXD2系列电力机车的远程运行状态监测及记录文件的定点转储,为机车运用部门提供了高效的信息化手段和大数据支撑手段。

出口德国内电混合动力调车机车燃油箱强度仿真研究

以出口德国内电混合动力调车机车燃油箱为研究对象,根据EN 12663-1:2010+A1:2014《铁路应用铁道机车车辆车体结构要求第1部分:机车和旅客列车(和货车的替代方法)》规定的运行工况分析燃油箱静强度和疲劳强度,根据VDI 2230-1:2015《高强度螺栓连接的系统计算单个圆柱螺栓连接》校核燃油箱安装螺栓强度,并进行燃油箱模态分析。结果表明,燃油箱能够满足德国内电混合动力调车机车的设计要求。

TIG自动焊技术在轨道车辆CO_(2)冷媒空调不锈钢管路系统中的应用研究

针对轨道车辆CO_(2)冷媒空调不锈钢管路系统焊接的工艺难点,应用不锈钢管TIG自动焊工艺来解决CO_(2)空调不锈钢管焊接可行性问题。总结了不锈钢管TIG自动焊焊接工艺参数设定依据,通过该方式确定的工艺参数可以得到高质量的焊接接头。同时介绍轨道车辆CO_(2)冷媒空调管路系统焊接后密封性检测要求,为该类空调的系统设计、施工和密封性检测提供参考。

基于Git技术的机车车载应用软件集中控制系统研究

针对当前机车车载系统或设备的应用软件种类与数量快速增加导致无法统一管理、运用维护复杂等问题,借助先进的软件版本控制信息化技术,设计基于Git技术的机车车载应用软件集中控制系统。机车车载应用软件集中控制系统由地面综合管理服务器和车载控制子系统组成,实现了将不同区域划分、不同型号机车、同型号不同编号机车、不同机车车载系统或设备的应用软件进行地面统一集中管理功能,以及包括软件更新、软件回溯、软件查询等在内的运用维护操作。同现行的机车车载应用软件分散控制管理和现场运用维护方式相比,所开发系统在操作流程、资源需求、操作环境、便利性以及安全性等方面均具有明显的优势,简化了车载应用软件的运用维护工作流程,提高了工作效率。

电力机车辅助变流器PWM整流器的控制研究

针对单相两电平脉宽调制(PWM)整流器在电力机车辅助变流系统的应用要求,从数学模型出发分析其控制策略,着重分析网侧电流比例谐振(PR)控制器的实现方式。通过Matlab仿真和实验验证了该控制方式能够实现网侧功率因数接近1、直流侧电压稳定、交流侧电流正弦性好、动态响应快等控制目标。

某和谐型机车Buck斩波电路双闭环控制试验研究

针对某和谐型机车中Buck斩波电路,采用典型I型和II型系统设计方式,给出了电压外环和电流内环双环调节器设计的依据和参数选择的方法,通过零极点重新配置提高电流内环的带宽和电压外环的稳定裕度。相比于单电压环,双环控制器可以更加灵活地配置系统参数,从而提高系统的稳定性和动态性能。仿真和试验结果显示,负载无论突投还是突切,双闭环控制动态响应明显优于单闭环,证实了参数计算的有效性。

重载自动驾驶机车长大下坡空电联合制动运用研究

重载货运列车的开行促进了铁路运输运量的增长,而如何确保重载货运列车在长大下坡道的运行安全,特别是在连续长大下坡道的运行安全成为备受关注的焦点。本文以自动驾驶系统控制的HXD2重载机车在长大下坡道运行时的速度控制作为研究中心,经过理论计算推演和实际线路运行测试,针对不同线路场景提出重载机车自动驾驶系统长大下坡运行时以列车空气制动运用为主,机车动力制动(电制动)运用为辅的空电联合控速降速运用控制策略。采用该控制策略的HXD2重载自动驾驶机车(平均牵引吨位大于3900 t),在跨越秦岭地区的西康铁路线路1年多近4万km的良好运用测试效果表明,该控制策略的应用有效保证了自动驾驶模式下重载列车在长大下坡道的运行稳定和运输安全,同时为机车司机提供了有效的空气制动操控指导。

基于精益生产的大连机车公司产品生产管理模型构建

精益生产管理思想适用于现阶段我国轨道装备制造业的生产特点,本文运用精益生产管理思想,结合北车大连公司机车产品的生产管理情况,构建了精益生产管理模型,力图推动生产精益化,助力北车大连机车公司实现全面精益化管理的目标。

基于FlatBuffers的机车通信数据序列化方法应用研究

铁路机车车载系统与系统、系统与设备、设备与设备之间繁琐的数据通信需要制定大量的数据结构和通信协议,这不仅增加了开发周期和开发成本,而且对维护工作带来了巨大的挑战。通过研究基于FlatBuffers的数据序列化技术,并与常用的数据序列化技术进行对比分析,得出其技术特点与优势。依据FlatBuffers技术原理,将其应用到业务场景复杂、数据交互量大、运用维护频繁的HXD2机车辅助驾驶系统交互数据序列化处理过程中,并对其应用性能情况进行分析说明。实际应用验证表明该技术融合了二进制数据序列化技术的效率和文本序列化技术的接口友好特性,简化了数据结构组织和通信协议的制定过程,显著提高了通信数据处理效率,具有较高推广价值。

浅析内燃机车车体国家标准修订差异

2024年1月1日开始实施的国家标准GB/T 25334.1—2023《铁路机车车体第1部分:内燃机车》规定了铁路内燃机车车体的环境条件、车体组成、技术要求、试验方法、型式检验、标志、运输和储存,适用于标准规矩为1435 mm,以内燃机为动力的电力传动、液力传动的新造内燃机车车体。本文通过对比分析的方法,从技术要求、试验方法等方面对其与GB/T 25334.1—2010《铁道机车车体技术条件第1部分:内燃机车》的技术差异进行分析,使得内燃机车车体的设计人员、制造企业以及相关从业人员可以更好地理解新标准,增强新标准的宣贯效果。

货运机车自动驾驶系统贯通试验控制研究及应用

我国铁路运输复杂的运行环境给机车运行安全和自动驾驶安全防护控制带来了挑战,针对货运机车自动驾驶系统在西康(西安—安康)铁路新丰站—安康东站特殊场景下的运用需求,结合空气制动运用规则要求和司机操控习惯,介绍了自动驾驶系统贯通试验控制方法的研究与应用情况。货运机车自动驾驶系统在西康铁路的运行验证表明,该控制方法对列车空气制动系统的功能完整性起到了有效的监测、检验与确认作用,达到了预期效果,为自动驾驶控制模式下的列车安全运行提供了重要的防护保障。

HXD2型电力机车牵引支座锻造工艺研究与应用

通过对HXD2型电力机车牵引支座进行工艺分析,完成胎模锻工艺设计及相关模具设计,再应用数值模拟对制坯方案进行优化,对3种制坯方案和不同的模具方案进行比较,选取最优方案进行生产试制,获得形状尺寸符合要求的锻件,验证了模拟结果的准确性,实现牵引支座的锻造批量生产,可为同类锻件的成型提供参考。

铁路机车车辆滚动轴承剩余寿命的研究

介绍了我国铁路轨道车辆滚动轴承的使用数量、使用状况和寿命管理的一般原则,概述了滚动轴承疲劳寿命规律及发展历程,整理归纳机车车辆滚动轴承的故障损伤类型,图示了轴承寿命一般趋势以及各种寿命之间的关系;研究铁路轴承剩余寿命规律,并计算批量轴承可利用工作能力总量及剩余寿命的运用风险,指出修复轴承与新造轴承的差异;计算了剩余寿命运用的经济价值,提出滚动轴承在阶段运用后,检测修复的可用性、可靠性和运用风险,建议对机车车辆滚动轴承寿命管理科学化及成本、风险的优化。

双动力高速动车组动力包框架仿真及试验研究

文章介绍了双动力高速动车组动力包的结构特点,利用HyperMesh软件建立动力包框架有限元模型;根据EN 12663-1标准确定动力包框架的静强度和疲劳强度工况;根据Von Mises应力评估动力包框架结构的静强度;根据DVS 1612标准评估动力包框架的焊接疲劳强度。利用ANSYS软件,对动力包框架进行自由模态分析;根据双层隔振理论建立动力包动力学模型;根据ISO 10816-6标准,计算动力包的振动烈度;根据ISO 8528-9标准,对动力包框架进行振动试验。通过对动力包框架的仿真分析和振动试验,结果表明,动力包框架能够满足相关标准设计要求。

箱式内燃电传动机车动力包设计

【目的】动力包是内燃电传动机车的核心动力源,广泛应用于路外机车和调车机车等内燃电传动机车中,因而需要综合考虑用户需求以及动力包的性能和稳定性,探寻最佳的设计方法。【方法】本研究针对内燃电传动机车实际需求,设计制造了一种额定功率为250 kW的箱式内燃动力包,根据需要进行动力包的零部件选型以及结构设计,使用三维建模软件对整个动力包进行数字模型的建立,并利用该模型对所设计结构的强度、疲劳、模态、减震进行仿真计算,最终对动力包进行性能测试。【结果】1)母材最大应力为281 MPa,位置在柴油机安装座处;焊缝最大应力为216.3 MPa,位置在柴油机安装座焊缝处。2)母材疲劳最大应力为87.6 MPa,焊缝疲劳最大应力为39.5 MPa。3)减震器的变形量在X方向和Y方向都为0,Z方向的最大变形为3.9 mm。【结论】所有应力计算结果均小于许用应力,证明所设计动力包结构有较好的稳定性,能够满足各种工况的使用要求。

重复数据删除技术在机车数据远程传输中的应用

针对车载数据远程传输中存在大量冗余数据的问题,提出了一种基于重复数据删除技术的数据远程传输方法。在基于套接字的数据远程传输过程中,首先将待传输的车载数据进行分块处理,通过MD5算法计算数据块特征值,然后将计算的特征值发送到地面接收端,由地面接收端判断数据冗余性。针对机车车载数据长度固定但周期不同的特点,提出更适合车载数据传输的数据分块方法,并以HXD2型机车数据为例加以验证。试验结果表明,在无线传输中增加重复数据删除技术可优化传输策略、节省网络带宽、降低数据传输成本。

过渡方案HXN3高原机车柴油机增压器高原运用适应性方案研究

我们针对目前用于青藏高原过渡方案HXN3机车16V265H型柴油机在线路实际运用中出现的排温高、油耗高和维护寿命缩短等问题进行了分析,评估了该型机车柴油机在高原运用发挥较好效能的使用功率等级,提出了通过对增压器进行改造以适应高原运用的解决方案。

机车柴油机排放控制技术研究

加强机车柴油机排放控制的研究工作对于环境保护具有重要的现实意义。本文介绍了机车柴油机排放的有害污染物的组成,较全面的论述了降低有害物排放的措施,并对我国机车柴油机排放研究提出建议。

机车车辆轴承故障诊断系统研究

铁路车辆安全稳定的运营是我国经济发展重要保障,所以一直受到有关部门和广大国民重点关注,滚动轴承是铁路机车车辆十分重要的零部件,滚动轴承健康稳定的工作是铁路车辆安全运行重中之重。本文主要阐述了车辆轴承诊断系统的主要阶段和结构,以期能够为相关人员起到一定的帮助。

机车车辆牵引电机轴承台架试验标准研究与解读

回顾了TB/T 3017.2—2016“机车车辆轴承台架试验方法第2部分:牵引电机滚动轴承”起草前国内外铁路机车车辆牵引电机轴承的台架试验方法及其在2010年以来的运用状态,总结了该标准起草的技术思路并对技术方案的要点进行了解析,对牵引电机轴承风险分析的需求、基本方法、类别、门槛、意义等进行了解读,以实现牵引电机轴承精准的差异化管理,最后给出了TB/T 3017.2—2016的优化方向。