低运量跨座式交通系统需求及技术方案研究

跨座式单轨系统在中运量轨道交通制式中逐渐失去竞争力,但低运量跨座式单轨系统在低运量轨道交通制式中具有极大优势,且适用范围广,市场前景广阔,目前,国内尚无低运量、小型化跨座式单轨工程应用案例。通过对跨座式单轨交通系统轻量化需求进行分析,对轻量化跨座式单轨交通系统新型车辆、转向架结构形式、桥梁、道岔等核心部件进行研究,提出铰接式跨座式单轨车辆、并置轨道梁、关节可挠型道岔等技术方案,确定各专业技术条件。以国内某空铁线路为例,开展模拟设计,结果显示,新型轻量化跨座式交通系统技术经济指标为1.45亿元/km,实现车辆轻量化、配套设施简约化,经济性优势明显。

采用减震卡榫的铁路简支梁桥振动台试验

减震卡榫配合支座组合使用,实现了铁路桥梁支承体系水平力传递与竖向支承功能的分离,在整个桥梁减隔震系统中起着至关重要的作用,但目前尚缺乏相关的全桥模型振动台试验验证其可靠性和减震效果.本试验以某两跨铁路桥梁中常用的(2012)2201-I梁配8 m和25 m墩的简支梁桥为研究对象,开展振动台试验,研究多种典型地震激励下结构体系的地震响应特性.试验结果表明:在7度地震作用下,安装普通支座+减震卡榫的模型与摩擦摆支座+减震卡榫的模型均未出现可见裂缝,结构处于弹性阶段;在8度、9度地震作用下,安装摩擦摆支座模型的墩底保护层混凝土开始出现裂缝,但支座位移和结构应变均明显小于仅安装普通支座的模型情况,表明摩擦摆+减震卡榫组成的减隔震体系对桥梁结构起到了较好的减震效果.

压剪复合型弹性车轮轮轨接触关系研究

为分析压剪复合型弹性车轮轮毂与轮芯之间橡胶元件对轮轨接触关系的影响,基于Abaqus仿真软件建立弹性车轮轮轨接触应力分析有限元模型,建立分别采用弹性车轮和刚性车轮的车辆动力学模型,分析直线和曲线上橡胶元件变形及对轮轨接触位置分布的影响。结果表明:弹性车轮轮轨接触面积较刚性车轮轮轨接触面积增加16.87%,最大接触压力降低了3.54%,轮轨最大Mises等效应力降低4.50%。直线工况下弹性车轮橡胶元件变形对轮轨接触位置分布几乎没有影响。曲线工况下橡胶元件的轴向刚度和偏转刚度对轮轨接触关系影响较大。为了避免异常轮轨磨耗,建议轴向刚度取值20~40 MN/m,偏转刚度取值在1.5 MN·m/rad以上。

悬挂式单轨交通运营监控与维修保障平台

针对悬挂式单轨交通存在乘客疏散和救援难度大,设备设施检测和维修不便、运营与维修成本亟待降低等问题,探讨与之相适应的运营与维修管理模式。在此基础上,研究开发悬挂式单轨交通运营监控与维修保障平台,实现综合监测、运营监控、维修保障功能,有利于减员增效和及时消除安全隐患,为悬挂式单轨交通线路安全、可靠、经济地运营提供信息化技术保障,提高运营服务水平。介绍该平台的主要功能、架构设计、硬件设备构成、数据接口及关键技术。该平台已通过具备中国合格评定国家认可委员会(CNAS)资质的第三方测试机构的测评测试。

都四线齿轨列车牵引动力单元配置研究

参考国外齿轨铁路运用经验,针对工程运用需求,分析确定都四线齿轨列车宜采用独立式驱动模式。以满足列车设计牵引性能为目标,在不超过轮轨粘着极限的前提下,计算确定粘着转向架与齿轨转向架数量比应为5∶3,粘着和齿轨牵引电机功率分别应不小于191.2 kW和330.2 kW。

考虑齿轮齿条动态激励的山地齿轨车辆-轨道耦合动力学特性分析

基于车辆-轨道耦合动力学及齿轮传动系统动力学理论,建立完整的考虑齿轮齿条动态啮合激励的齿轨车辆-轨道耦合动力学理论模型。提出了基于势能原理的齿轮齿条啮合刚度计算方法,并与Simpack自带的225号力元以及有限元法计算结果进行对比分析,表明提出的方法具有良好的精度与效率。基于该动力学模型,分析了轨道随机不平顺激扰下齿轮齿条动态啮合力、齿轮角加速度、轮轨垂向力、车体加速度等动态响应特性,探究了齿条基体挠度变形对齿轨动态响应的影响,揭示了线路坡度以及行车速度对齿轨车辆动力学性能的影响规律。研究结果表明,提出的解析法和有限元法均能反映齿条基体挠度变形对齿轨动态响应低频特性的影响;齿轮齿条啮合力、齿轮角加速度等齿轨啮合动态响应随线路坡度和行车速度的增加而增加;轮轨垂向力和横向力均方根值随运行速度的增加而增加;在分析的10~35km/h速度范围内,各轮对脱轨系数均小于0.8(允许限值),车体垂向和横向平稳性指标均小于2.5(优),满足相关标准对行车安全性与平稳性指标的要求。