速度350 km/h高速铁路接触网设备服役性能试验研究

对某350 km/h速度等级高速铁路接触网几何参数动态性能、运营动车组受电弓静态压力和弓网燃弧性能进行长期跟踪测试,对比不同运营速度下弓网燃弧次数、弓网动态接触力,接触网动态抬升量、接触网零部件承受的载荷和滑板磨耗变化规律,对接触线磨耗进行分析,预测了接触线寿命,最后对接触网零部件进行试验台试验,检验了零部件使用寿命。通过以上试验和研究,比较充分地掌握了动车组350 km/h运营速度下接触网设备服役性能,为接触网设备养护维修提供了数据支撑。

悬挂式单轨转向架构架强度试验研究

以悬挂式单轨综合作业车转向架构架为研究对象,参考EN 13749和TB/T 3549.1标准制定了适合悬挂式单轨转向架构架的强度试验工况,对其结构进行了静强度和疲劳强度试验研究。试验结果表明:超常载荷工况下,构架未发现永久变形,最大等效应力为221.71MPa,远小于Q345D材料的屈服极限,满足构架的静强度设计要求;模拟运营载荷工况下,采用疲劳极限法对构架的疲劳强度进行评估,最大疲劳应力极限值都位于Goodman疲劳极限图范围内,表明满足构架的疲劳寿命设计要求。

牵引控制单元自动测试系统研制

为满足复兴号系列中国标准动车组大批量生产需求,简化测试人员操作,依据牵引控制单元(Traction Control Unit,TCU)例行试验项点,并参考原手动测试台测试原理,设计研发了一套牵引控制单元自动化测试系统。该自动化测试系统硬件以PXI测控计算机为核心,配合外部测量设备和信号产生设备;测试序列使用LabVIEW语言编程;为减少测试时间,充分利用多核CPU资源,对测试序列进行并行化处理。该自动化测试系统已在复兴号350公里中国标准动车组TCU上进行了验证,测试结果表明该测试系统能大幅缩减测试时间、准确识别故障点、实现测试报告的自动生成,具有较强的可靠性和实用性。

动车组电子沙位显示装置故障分析及改进措施

动车组配置电子沙位显示装置实时检测和显示沙箱中的沙位信息,用于指导日常检修维护工作。文中阐述了电子沙位显示装置的技术要求、组成原理,以及沙位传感器检测原理。对某型动车组在冬季频繁发生电子沙位显示装置不能正确检测沙位信息的故障原因进行了分析,确定故障原因为沙位传感器检测距离设定值不满足低温环境使用要求。提出将沙位传感器检测距离设定值由0~5 mm更改为1~2 mm的改进措施,以满足-40~+70℃环境温度使用要求,经高、低温试验验证改进措施有效。

国家能源集团重载铁路货车状态修模式下检修规程的研究制定及应用

介绍了国家能源集团重载铁路货车状态修模式下检修规程研究思路及方法、修程设置总体架构、编制原则、重点研究的关键技术、规程编制总体情况、规程的技术特点以及在车辆实际检修中应用情况等内容。

内燃机车救援制动不可用动车组限速优化研究

目前内燃机车救援无制动能力动车组时按限速5 km/h运行,对救援效率带来较大影响。为了优化救援限速,梳理了内燃机车救援无制动能力动车组的各项限制因素,着重对救援机车的制动能力进行了理论计算、台架试验和实车试验,并调研了东风型内燃机车电阻制动工作原理和运用情况,论证了内燃机车电阻制动对救援限速优化的必要性和重要性,提出需加强热备内燃机车电阻制动检修,确保其可用性和稳定性。

双向止回阀两向进气口贯通问题的研究

DRV7D-TSO、DRV7-T型双向止回阀广泛应用于CRH3及CRH5系列平台动车组,近年来多次发生个别车空气制动无法缓解故障,经调研发现双向止回阀的2个进气口贯通,使间接制动预控压力过充,是导致问题的根本原因。文中从工艺配合、安装方式及使用工况等方面进行了优化,从而彻底避免故障发生。

动车组闸片寿命预测研究

以CR400BF型速度350 km/h复兴号动车组闸片为研究对象,介绍了一整套闸片磨耗数据采集及分析的方法,提出了"闸片厚度—里程线性拟合公式"和"闸片厚度—质量—里程一体化线性拟合公式"2种闸片寿命预测的理论模型。基于跟踪采集的闸片厚度、质量及运行里程样本数据,采用pearson相关系数法分析,发现闸片磨耗与运行里程极强相关。引入闸片偏磨分析,分别建立了动车闸片和拖车闸片寿命及磨损量预测的数学模型,预测了闸片的寿命和磨损量,数据一致性较好。

城轨车辆辅助逆变器声场仿真分析及优化

为改善辅助逆变器的噪声问题,采用多物理场耦合仿真的方法分析了逆变器的主要噪声源,首先采用大涡模拟方法对风道流场进行了瞬态仿真计算,得到了壁面压力脉动,然后通过FFT将声源位置的时域压力脉动转换成频域分布,映射到谐响应分析模块中计算振动噪声。基于分析结果,提出了几种降噪方案,对比分析了降噪效果,并通过试验验证了优化方案的合理性。为今后轨道车辆降噪设计提供了一定的借鉴。

制动钳体弹性滞后特性研究

文中基于理论分析和试验验证的方法,建立制动钳体弹性滞后特性模型,并通过试验验证制动钳体的内部摩擦阻力是影响弹性滞后量的主因。提出弹性滞后不可避免,可以通过制动初始气压、制动卸载气压和弹性滞后率来评价和控制制动钳体的弹性滞后性能指标。

基于CODESYS与ARM的车辆组态系统可视化界面通用方案设计

提出了基于ARM软核PLC的车辆组态系统可视化界面通用平台设计方案。针对传统的PLC使用CODESYS可视化界面编程的底层硬件方案具有现场可配置能力弱、不同项目之间可移植性较差的特点,在分析基于嵌入式软核PLC与CODESYS开发特性的基础上设计了基于MVB通信的车辆组态系统可视化界面通用平台结构。构造了在以IMX.6与S3C2440芯片为核心的双系统上进行移植与调试。以轨道车辆系统为例进行模拟运行,分析其相关功能以及实现该功能所需要的控制参数和实现策略,采用模块化编程,并以结构化文本与功能块图语言的编程形式完成可视化界面的设计。试验结果证明了该平台设计方案具有不同项目间可移植性高、运行稳定的优点。

南京地铁4号线车轮失圆问题分析

针对南京地铁4号线车轮发生的大面积迅速失圆问题,通过数年的轮对数据持续跟踪、转向架对调试验、车轮批次和硬度调查、车轮不圆与振动测试等,探讨了4号线车轮失圆的大小号车差异、径跳发展速率与轮径变化的关系、失圆形貌等,综合分析了大小号车失圆差异性的潜在原因,同时结合牵引动力学测试结果,重点讨论了轮轨振动对失圆的影响。

基于KNN算法的高速列车车内压力模糊控制研究

高速列车在通过隧道时,车外空气压力的剧烈变化会导致车内压力发生剧烈波动,对乘客乘坐舒适度带来影响。为研究换气风机频率控制初值对车内压力波动的影响,通过对高速列车车内外气压传递方式进行分析,建立车内外气压传递非线性数学模型,并利用实测车内外压力信号进行修正;采用KNN最小领域算法(KNN,K Nearest Neighbor)的思想,建立基于历史控制信息的初次控制信号提取方法,并根据模糊控制的基本原理,设计对换气风机运行频率进行控制的车内压力波动模糊控制器,并带入实测车内外压力信号进行仿真。仿真结果表明:基于KNN算法的高速列车车内压力模糊控制方法较好的改善了车内压力波动情况,降低了车内压力波动幅值,降低了车内压力波动1 s变化率和3 s变化率,有效提高了车内压力换气系统对车内压力波动的抑制能力,提高了乘坐舒适度。

绝缘盘刚度对轴端接地装置强度的影响

以某型轴端接地装置为例,分析绝缘盘刚度变化对轴端接地装置强度的影响,并且基于Ansys软件对轴端接地装置中绝缘盘取不同刚度值的情况进行仿真计算,考察轴端接地装置各个部件的应力随绝缘盘刚度值的变化情况,据此确定绝缘盘合适的刚度值,使得轴端接地装置各个部件及螺栓具有合理的材料利用率,以充分发挥各个部件的承载能力。

基于Faster R-CNN的铁路接触网鸟巢检测

为了解决铁路接触上筑巢对铁路安全运行造成的潜在危害,提出一种基于Faster R-CNN的铁路接触网鸟巢检测方法。首先通过改进卷积神经网络VGG16对目标进行特征提取;然后参考RPN网络利用3x3的滑动窗口分别在不同分辨率的卷积特征图上获取目标初始建议区域,最后选择在分辨率较高的Conv4卷积特征图上增加一个反卷积操作对该层特征图的分辨率进行进一步提升,并作为建议窗口的特征映射层传入目标检测子网络中。通过对实际高速铁路行进中拍摄的含有鸟巢的图像进行试验验证。试验结果表明:文中提出的方法在检测精度与速度上,均优于目前主流的Faster R-CNN算法。该方法为实现铁路沿线接触上鸟巢的自动检测提供了可靠依据。

智能化机车检修装配系统的研制及在HXN5型机车C4、C5修程的应用

建立智能化检修装配系统,实现机车装配工艺流程的管理,实现拧紧扭矩值、零部件信息和人员信息的自动采集以及装配质量的记录和追溯,实现机车检修装配作业标准化、工艺目视化,对构建量值化检修控制体系,提升检修工艺水平具有重要意义。

大秦线2.1万吨列车中部机车与车辆车钩分离问题初探

针对近期大秦线发生的2.1万吨组合列车中部机车与车辆车钩分离问题,总结介绍了中部机车车钩分离问题发生的过程和主要特点,结合列车操控、纵向力特点、机车检修、车辆检修等多方面因素分析和机车模拟试验对该问题产生原因进行了初步分析。结果表明:车钩分离为机车车钩从车辆车钩上方受拉跳出;在长大下坡区段均是中部机车的后钩与后部车辆脱钩分离,在上坡或平坡区段是中部机车的前钩与前部车辆脱钩分离;初步判断车钩分离问题与钩高差临近限值、纵向拉钩力较大具有直接关系。最后给出了一些相应的合理化改进建议。

高速列车抗蛇行减振器温变特性研究

主要从油液温度角度分析了其对抗蛇行减振器本身的动态特性影响以及抗蛇行减振器在低温状态下动态特性变化情况。首先,从试验角度对抗蛇行减振器不同温度下动态特性进行了研究,研究表明,在油液正常工作温度范围内,随着油液温度的降低,减振器吸收的能量越多,动态阻尼和动态刚度也越大,当温度超过了抗蛇行减振器油液正常工作范围,温度越低,减振器吸收的能量、动态刚度、动态阻尼反而会减小。接着,对处于低温(-50℃)非正常工作状态下的抗蛇行减振器的低温特性进行了研究,研究表明低温时,减振器在两小时内无法由非正常工作状态恢复到正常工作状态,油液温度上升不明显,动态刚度、动态阻尼变化也不明显。

西安地铁2号线车辆牵引及辅助逆变器同时发生架线低电压故障的调查分析

西安地铁2号线车辆在正线运营结束后进行日检作业时,多次发现个别列车当天所有牵引逆变器和辅助逆变器同时发生架线低电压故障,并确认发生故障时各逆变器以及外界条件(接触网供电以及回流轨)无异常。通过对此类故障进行数月的跟踪、调查,最终通过数据分析以及跟进司机日常操作规范等找到问题的根源并制定措施,问题得到解决。

高速动车组牵引传动系统软件开发平台的设计与优化

为了研制具有完全自主知识产权的高速动车组牵引传动系统,提出了基于连续功能图的软件开发平台TKDET。介绍了该软件开发平台的基本原理,并对生成的可执行代码的优化策略进行了讨论。最后给出了应用该软件平台开发的动车组牵引变流器的试验结果,表明了文中提出的软件开发平台的可用性和正确性。