With the continuous change of the subway vehicle and the increase of operational speed, the noise and vibration problems have highlighted greatly. In response to the abnormal vibration problem of the Wuhan Metro Line 7,the vehicle vibration tests in the ATO（guest operation） mode were carried out in the positive line to analyze the influence of high-power equipment, vehicle suspension system and wheel-rail relationship on the vehicle vibration. Furthermore, an optimization strategy based on the wheel-rail relationship was proposed. By analysis, the results show that the 80～120 Hz vibration frequency and the 15～20 times wheel transfusion caused by the wheel woolen round dominate the vehicle abnormal vibration. Moreover, the wheel re-profiling strategy converting from traditional failure re-profiling to prevent re-profiling can effectively suppress the abnormal vibration of the vehicle via test verification, thus resulting the decimation value of the multiplication of comfort up to 64.6%,which can significantly extend the wheel maintenance cycle, reduce production costs.
受电弓是动车组从供电接触网稳定获取电力的关键部件,其工作状态直接影响动车组运行的安全性和可靠性.为了及时发现并降低受电弓状态异常故障对车辆引起的次生灾害,文章介绍了 一种利用受电弓实时视频图像、采用多种智能识别算法对受电弓运行状态进行实时分析的智能分析系统,提出了系统构成和各智能识别功能设计要素.实际运用表明,该系统可以有效识别和检测列车运行过程中的受电弓异常状态,并进行报警提示,对动车组的行车安全具有重要的指导意义.
铁路客车制动阀信息化检修系统对铁路客车制动阀的分解、清洗、研磨、组装和试验等检修过程进行信息化建设,实现检修过程的可视化引导、精细化作业、电子化记录和信息化管理,建立检修电子履历,实现全检修信息的可追溯,为制动阀检修提供全面信息化覆盖和智能化信息协作.
设备舱底板在列车行驶过程中会受到气动载荷与石子冲击的影响,其强度直接影响到设备舱内的设备安全.文章基于渐进失效分析理论和刚度退化模型,在验证仿真建模的准确性后,建立了碳纤维/泡沫夹芯设备舱底板的静强度与低速冲击工况下的有限元模型.基于有限元模型分析了设备舱底板在5种静强度工况下的失效因子、应变和失效载荷,讨论了 200 J、300 J、400 J、500 J的冲击能量以及100 mm、200 mm、300 mm的冲头直径对设备舱底板抗冲击性能的影响.结果表明,设备舱底板满足静强度要求,其失效载荷为63.0 kPa,最大失效因子及最大应变位置位于螺栓孔周围;冲击接触力峰值、上面板凹陷深度及各铺层的基体失效面积随冲击能量的增加而增大,而冲头直径的变化对设备舱底板的低速冲击性能影响较小.
针对城轨车辆在雨雪天气制动力不足现象进行了数据分析,发现车辆频繁出现制动力不足是由于动车电制动滑行造成的,而电制动滑行原因是雨雪天气高速、大级位制动时动车电制动需求黏着系数大于可用黏着系数.根据故障原因,提出了在雨雪模式下将50～80 km/h速度时的电制动包络线由恒力改为 自然特性,并在该模式下由原来的优先发挥动车电制动策略改为网络系统将整车制动需求值的三分之二作为电制动需求值发送给动车牵引控制单元的优化策略.最后,更新网络系统与牵引控制单元软件后进行了试验验证,结果表明,优化电制动包络线和整车制动分配策略后,电制动滑行情况得到了明显改善,车辆在雨雪天制动再未出现制动力不足现象.
随着国家的快速发展及生活水平的不断提高,动车组已成为人们出行的首选交通工具,为保证动车组长期高速、稳定、安全、舒适运行,必须经常对动车组进行日常整备、检查、保养,并定期进行全面检修.随着新建线路的开通和动车组运营数量的增加,动车组检修市场需求逐年增加,对高速动车组高级修检修模式提出了更高的要求,基于段企合作的方式则成为了一种新的选择.文章基于国铁集团动车组高级修需求,分析了动车段和制造企业的动车组高级修现状及存在的问题;基于国铁集团和车辆制造企业当前高级修的实际情况,探讨了未来动车组检修模式及业务协作,以充分利用既有资源,实现动车段与主机厂的优势互补,在确保运行安全的前提下,实现双赢.
近年来,基于频域法的随机振动疲劳寿命评估方法因具有简洁性和计算高效性的优点而被广泛运用到实际工程中.但是频域法模型的种类繁多,在相同的应力功率谱下使用不同频域法模型得到的疲劳结果有很大差异,因此,对某一结构在特定载荷和响应谱条件下的频域法模型进行研究是极具意义的.文章以高速列车转向架的附属设备作为研究载体,基于IEC 61373:2010标准,运用雨流循环计数法和傅里叶逆变化时域模拟方法,提出了一种适用于转向架附属设备的随机振动疲劳寿命频域法计算模型.设置了 3组加速度功率谱载荷下的随机振动疲劳试验,将各种频域法模型计算得到的疲劳寿命和试验寿命进行了对比.结果表明,文章所提出的模型计算疲劳寿命与随机振动疲劳寿命试验值的误差最小,验证了常用频域法模型和文章提出的频域法模型的准确性和有效性.
针对现有铁路货车空气制动缸存在泄漏、缓解性能与制动效率相制约、制动力一致性差等技术问题,并结合研发重载列车纯电制动系统的需求,研制出了 一种以电能替代压力空气的多功能电制动缸.该多功能电制动缸采用具有精准输出能力的伺服直流电机以及具有单向自锁特性的蜗轮蜗杆传动结构,实现了多功能、高集成、准输出设计,具有自动驻车、自动制动及缓解、手动制动及缓解、自动调整闸瓦间隙等功能,同现有空气制动缸相比,制动力输出一致性好,功能多,智能化、集成化程度高,检修周期长,安全可靠性高.
介绍了货运机车与货运车辆在运用过程中出现的互钩差超限故障,通过故障现场调研,确定故障的表现形式主要为车钩支撑座与冲击座卡滞、钩尾销挡板变形脱落.对故障进行了理论分析研究,得出故障的主要原因为:个别70 t级货车钩尾销挡板变形丢失;冲击座与车钩支撑座卡滞造成货车车钩钩高偏低;个别机车车钩的钩高偏高,超出标准规定的最高限值;测量线路不平及测量误差.结合现场调研和理论研究分析情况,从货运机车、货运车辆运用管理方面提出了解决互钩差超限的措施.
文章介绍了出口伊朗的CW3000(D)型转向架的技术参数、零部件主要结构及特点,并采用EN 13749:2011及DVS 1612:2014标准对转向架构架的结构强度及焊缝进行了评估,同时完成了车辆动力学仿真计算,最后对转向架构架进行了静强度试验和疲劳强度试验.理论计算及试验结果表明,各工况下构架的最大应力均小于其应力比对应的疲劳极限,构架强度满足要求;车辆动力学系统稳定性、轮轨作用力和乘坐舒适性完全能够满足80 km/h最高运营速度的要求.
时速160 km鼓形动力集中动车组动力车是在时速160 km动力集中动车组动力车基础上优化升级的平台产品.文章介绍了时速160 km鼓形动力集中动车组动力车的主要技术特点、性能参数,阐述了该车型总体设计的概念、思路及顶层设计参数,并对各子系统进行了介绍.
随着高速列车运行速度的增加,受电弓的气动特性对列车制约作用增大且对列车运行安全的影响显著增加.为进一步改善受电弓的气动特性,文章建立了受电弓气动载荷二维等效模型、包含3辆编组高速列车的受电弓组合模型及碳滑板表面4种波纹位置的受电弓组合模型,采用数值模拟方法,获得了时速350 km工况下受电弓的气动流场及其所受气动力,对比分析了碳滑板表面4种波纹位置和不同速度下受电弓部件的气动力特性.结果表明,随着列车运行速度的增加,含有波纹结构受电弓组合模型的气动阻力小于无波纹模型的气动阻力的趋势愈发明显.波纹朝前受电弓模型的气动阻力最小,减小约9.3％,受电弓前碳滑板波纹朝前时对应气流的扰动程度降低.
制动盘作为高速列车核心关键部件之一,关系到高速列车的运行安全,而制动盘材质选择直接影响列车的制动性能,在制动盘材质已经确定的情况下,制动盘结构设计在可靠性方面起着非常重要的作用.文章根据轮装制动盘的工作原理及结构特点,提出了轮装制动盘高强度螺栓连接结构设计中的关键问题,从螺栓受力、强度条件、材质选择三方面进行了设计与分析,并给出了解决方案,最后通过1∶1台架试验验证了高强度螺栓连接结构设计计算的准确性.上述研究为高速列车制动盘紧固件安全设计优化提供了理论参考.
智能化控制、节能、舒适性已经成为轨道车辆空调系统的发展方向.北京地铁大兴机场线被誉为"北京市轨道交通建设新里程碑",该线路采用世界最高等级、具有完全自主知识产权的全自动驾驶系统,不仅可实现无人驾驶,还可实现列车自动唤醒、自检、运行、休眠等全过程.文章介绍了北京新机场线轨道车辆所使用的智能型变频空调系统方案.该方案集成变频空调系统达成对客室内的精确温控,降低温度波动;采用压力波保护装置隔绝车外的气压波动,有效避免乘客出现耳部不适感,提升乘客乘车体验;配置低温等离子空气净化装置,利用低温等离子体对送入车内的空气进行杀菌、消毒,并去除其中异味,进一步实现了客室内部舒适性的提升.同时,压缩机的变频控制精确匹配车内热负荷的变化,并对电能高效利用,降低了空调系统的运营能耗以及成本.
以文档为载体的传统设计方法存在着需求表述不明确、设计信息传递不准确、设计变更困难等问题,文章将基于模型的系统工程(MBSE)思想引入设计过程,并以轨道车辆车门系统为例进行可行性验证,形成了一种适用于轨道车辆的产品正向设计流程.首先,详细介绍了 MBSE思想的实施过程,包括建模语言、建模方法、建模工具;其次,基于Magic Grid方法论,结合轨道车辆应用场景,进行车门系统正向设计;通过利益相关者需求的不断细化,定义系统和子系统功能,设计系统和子系统活动逻辑,梳理各级接口通信信息,明确系统物理实现需求,支撑后续详细设计阶段工作开展;最后,采用SysML语言描述车门系统的需求、功能、架构模型,并建立相应的追溯关系,验证该方法的可行性.结果表明,MBSE思想在车门系统设计上得到了成功应用,以模型为载体的MBSE设计方法能够准确传达设计意图和设计信息,有效地提高设计和变更效率,形成的产品正向设计流程可扩展应用于轨道车辆总体系统设计过程.
随着DIN 6701标准认证体系在轨道车辆行业的普及,越来越多的车辆部件采用粘接取代以往的铆接、焊接等工艺,关键结构的粘接接头在设计时具有足够的粘接强度对后续运营及修程制定至关重要,而以往的粘接强度计算大多根据标准或采用近似计算来评估,导致粘结强度的计算结果不够精准.文章以标准地铁项目的前窗粘接结构为例,对典型A1级粘接接头进行了有限元分析,通过施加与线路相近的边界载荷及进行多维度的粘接应力、应变评估,验证了粘接结构满足设计要求.文章提供了一种有效、可信的有限元分析方法,为后续施工及安全运营提供了技术保证,同时为行业内粘接强度计算提供了参考.
针对200 km/h轴箱内置式转向架车辆优缺点进行了理论分析,分别建立了轴箱内置式转向架和传统转向架车辆动力学模型,对车辆在运动稳定性、运行平稳性、小半径曲线通过性能、抗侧滚性能、空气弹簧运动特征及车轴弯矩方面进行了仿真.研究结果表明:传统转向架车辆的运动稳定性、横向运行平稳性及抗侧滚性能优于轴箱内置式转向架车辆;轴箱内置式转向架车辆的小半径曲线通过性能优于传统转向架车辆,且空气弹簧纵向位移、纵向力及车轴弯矩较传统转向架车辆有所改善.
为研究地铁列车内空气循环状态对客室压力变化及列车开关门过程的影响,搭建了车内外压力测试系统,开展了库内静态及线路动态压力测试,针对空气温度控制内外循环、恒温空气内外循环及开关门动作等过程的客室内压力变化特点进行了试验对比研究.研究结果表明:空气降温内循环过程车内压力变化显著,快速降温过程将导致在进站开门时形成开门阻力;车门关闭过程中,由于气阻效应和新风系统的作用,车内压力升高,形成关门阻力;列车气密性和隔热性能越好,客室内温度变化过程越接近绝热过程,温度变化导致的压力变化就越显著;调控空气循环过程,限制空气制冷循环强度,能够有效抑制由此引起的车内压力变化和降低关门气阻.文章为解决因列车内空气循环过程而导致的车门开闭异常及舒适性下降提供了试验依据,并提供了有效优化方案.
文章基于碰撞有限元法对某地铁列车在曲线脱轨后撞击站台的事故进行了事故重现及分析研究.根据事故后的调研情况,采用分步仿真策略,将列车脱轨过程划分为几个不同的阶段,建立了对应的碰撞场景和详细的列车碰撞有限元模型.通过对地铁列车脱轨碰撞事故进行重现分析,厘清了事故中车辆受损的情况及连接铆钉的断裂情况.研究结果表明,头车在碰撞过程中损伤最严重,列车在碰撞中未对心导致吸能防爬装置横向和垂向失稳,失去稳定的能量吸收能力.根据列车实际受损情况和事故分析结果,结合增材修补技术,给出了不同受损车辆的修补方案,为碰撞事故列车的修复提供了重要参考.
C70E型敞车下侧门安研门缝间隙一直是生产环节面临的主要困扰.同时,在敞车运用过程中门缝间隙对下侧门的刚度以及运输货物时的密封性都有很大影响,尤其是在运输散粒货物时会出现漏泄现象,因此门缝间隙超差问题是目前敞车生产厂家亟需解决的问题.为解决上述问题,文章主要针对下侧门板下料工艺、侧墙角柱加强板焊接顺序及锁闭机构的精度等进行了优化调整,最终解决了门缝间隙超差的问题.
