地铁动车转向架电机垂向动载荷取值研究

转向架寿命是转向架的重要经济技术指标.现代设计技术表明,载荷特征掌握越具体,结构寿命预计越准确.如果动车转向架电机吊座的寿命预计欠精确,势必影响转向架整体寿命预计.通过在线试验,拟合了地铁动车转向架电机振动加速度概率密度函数,预计了30年间不同加速度值出现的频次,并将统计的电机垂向加速度与其它国家有关标准中的电机加速度作了比较,为该部件的强度设计和寿命预计提供依据.     

地铁动车转向架牵引电机垂向加速度谱统计分析

转向架寿命是转向架的重要经济技术指标。现代设计技术表明,载荷特征掌握越具体,结构寿命预计越准确。如果动车转向架电机吊座的寿命预计欠精确,势必影响转向架整体寿命预计。本文通过在线试验,拟合了动车转向架电机垂向振动加速度概率密度函数,预计了30年间不同加速度值出现的频次,为该部件寿命设计提供依据。     

磁浮车辆运行平稳性的虚拟激励分析方法

为方便、快速地分析多点输入轨道车辆的平稳性,基于虚拟激励原理,提出了平稳性分析方法。当车辆系统受多点全相关随机激励时,应用此方法将多输入多输出系统的响应功率谱矩阵的计算化简为两个矢量相乘,利用所获得的功率谱和随机振动中的反演技术,分析轨道车辆的平稳性指标。以TR08磁浮车辆为原型,建立了磁浮车辆的垂向动力学模型,运用虚拟激励分析方法计算了磁浮车辆的响应功率谱。在频域中,磁浮车辆车体中心处的Sperling指标为1.653,车辆的平稳性等级为优,通过反演运算获得了响应的幅值谱和时间历程,分析过程简单,计算结果准确。     

跨坐式单轨车辆的临界横向力与曲线限速

在离心力的作用下,跨坐式单轨车辆走行部一侧的稳定轮减载。根据稳定轮刚刚脱离轨面这一临界状态,定义此时车体离心力为临界横向力。采用达朗贝尔原理将跨坐式单轨车辆通过曲线的动力学问题转换为静力学问题,推导出临界横向力和稳定轮预压力之间的关系公式,并利用多体动力学软件UM验证了公式的准确性。依据临界横向力公式,从舒适度角度计算稳定轮预压力的合理取值,得到曲线最高限制速度和最低限制速度与稳定轮预压力、轨道梁超高率以及曲线半径之间的关系。结果表明:临界横向力与稳定轮和导向轮的预压力成线性关系;考虑运行安全性和舒适度要求,本文中车辆的稳定轮和导向轮预压力设置为7kN时,轨道梁最大超高率设置为6%比较合适。     

铰接式高速列车运行平稳性

采用面向对象的建模技术,建立了三车铰接编组、带车端悬挂的三辆编组以及单车的垂向及横向非线性动力学模型。运用所建立的模型,采用时域和频域的分析方法对铰接式高速列车、采用车端悬挂及车辆间无耦合装置的高速列车的运行平稳性进行了研究。车组中中间车辆的加速度功率谱分析表明,车辆间设置车端悬挂能明显地抑制车辆的点头及摇头振动。对比分析表明车辆采用铰接,其减振性能比仅采用车辆端悬挂的优越。对自行研制的铰接式高速列车在振动台进行了运行平稳性试验,结果表明在轨道高激扰的条件下,该设计完全能满足车辆高速运行下的舒适性要求。     

基于轮轴横向力的有轨电车独立车轮转向架心盘偏置距离研究

针对具有心盘偏置结构的独立轮对转向架建立了两模块有轨电车通过曲线时的车体受力分析模型,并得出准静态平衡方程.通过横向力学方程,推导了轮轴横向力与心盘偏置距离的关系,并应用动力学仿真验证其准确性.根据轮轴横向力标准,提出了轮轴横向力评价指标的概念.基于整车轮轴横向力评价指标最小原则推导出心盘的临界偏置距离.仿真分析了心盘处于不偏置、临界偏置及过偏置状态下的动力学性能.仿真结果表明:当心盘处于临界偏置距离时,有轨电车的曲线通过性能有所提高;当心盘处于过偏置状态时,有轨电车曲线通过性能显著下降.     

自转向车桥自动旅客输送系统车辆及其动力学性能

自转向车桥是一种新型的轴桥结构,当车辆通过曲线时,自转向车桥的轮胎能够沿着纯滚线的方向转动以减小轮胎的磨耗。设计了一种新型的自转向车桥APM(自动旅客输送)车辆,走行轮胎通过四连杆机构与导向框连接,导向框与车桥能够回转,使得走行轮胎在通过曲线时能够随导向框转动并趋向线路中心线的径向位置。利用Simpack软件建立了自转向车桥APM车辆的动力学模型,走行轮轮胎采用Pacejka模型,导向轮轮胎采用单边间隙力元模拟。仿真分析了自转向车桥APM车辆的曲线通过性能和运行平稳性。仿真结果表明:自转向车桥轮胎APM车辆具有良好的曲线通过性能和适宜的运行平稳性,走行轮的侧偏力随曲线半径增加而显著减小。     

一种基于转臂式轴箱悬挂的跨座式单轨车辆单轴转向架

文章介绍了一种新型跨座式单轨车辆单轴转向架,其一系悬挂系统采用转臂轴箱结构,转臂的一端固定在构架上,另一端通过空气弹簧支撑构架;车体与构架连接采用吊杆方式,且采用单拉杆传递纵向力。导向轮和稳定轮通过绕纵向的转轴与构架的端部支撑臂连接,在转轴与支撑臂之间设置橡胶弹簧,弹簧可调节预压缩量。基于以上结构,文章利用多体动力学软件UM建立了动力学模型并进行动力学性能仿真分析,结果说明该新型转向架具有良好的曲线通过性能和运行平稳性。     

跨坐式单轨车辅助导向装置的导向效果分析

文章介绍了INNOVIA 300型跨坐式单轨车辅助导向装置的主要结构及作用原理,采用多体动力学UM软件建立带有辅助导向装置的跨坐式单轨车的动力学仿真模型,分析了跨坐式单轨车曲线通过的转向架回转角、导向轮和走行轮受力情况。仿真结果说明,辅助导向装置明显地减小了转向架在曲线上的冲角、导向轮径向力和走行轮侧偏力,有效地改善了转向架曲线通过时的导向性能。     

永磁直驱柔性构架转向架的动力学模型研究

永磁直驱柔性构架转向架是一种新型的地铁车辆转向架,具有结构简单、紧凑、曲线通过能力强等特点.使用Simpack软件建立了永磁直驱柔性构架转向架两种不同的动力学模型:构架集总参数的多刚体动力学模型和构架的刚柔体动力学模型.在构架集总参数模型中,将柔性构架视为两个通过多向弹簧连接的侧梁.在构架离散参数模型中,将柔性构架作为柔性体处理.仿真分析了装用永磁直驱柔性构架转向架的地铁车辆的蛇形运行临界速度、曲线通过安全性和运行平稳性.仿真结果表明:构架集总参数模型适用于优化柔性构架的刚度参数,进行脱轨安全性分析和车辆稳定性分析,而构架离散参数模型更适用于平稳性分析.