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综述专题

  • 地铁永磁直驱牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真研究

    沈龙江;李旺;袁玄成;蒋忠城;邓江明;张波;吴宗霖;

    文章以地铁永磁直驱系统为对象,具体阐述了牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真系统的设计与实现过程,首先建立地铁永磁直驱牵引传动系统主电路的“CPU+现场可编程门阵列(FPGA)”模型,将其与车载牵引控制器(TCU)实物进行联合调试仿真,并通过对比仿真结果与地面联调试验数据进行验模,仿真结果与设计目标转矩的相对误差满足±5%的要求;然后联合车辆动力学模型,搭建牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真平台,通过牵引传动模型对车辆动力学模型施加电机转矩,并将车辆运行速度反馈给牵引传动模型,实现牵引传动和动力学的动态协同仿真。结果表明,车辆动力学响应可反映电机转矩脉动的影响,计算结果的频率成分更加丰富,更加符合真实情况,与单学科仿真相比更加具有优势。

    2024年02期 v.47;No.251 1-6+13页 [查看摘要][在线阅读][下载 2492K]
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研究开发

  • 电力机车走行风相变散热器风洞试验研究

    王位;杨天智;刘强;朱茂华;江乐新;陈志毅;张良丰;

    文章基于电力机车走行风相变散热器的结构模型,建立了其等效热阻网络,分析其传热特性,推导了风速影响下散热量的修正系数关系式;通过风洞试验,研究了散热器在不同风速、不同水流量下散热量和热阻的变化特性,以及散热器在不同风速下的热启动性能及阻力特性。结果表明:散热器散热量随风速及水流量的增大而不断增大,而散热器热阻则刚好相反;散热器静态启动时间和散热启动时间均小于4 min;单个散热器产生阻力仅为机车牵引力的0.17‰,对整车阻力影响很小。

    2024年02期 v.47;No.251 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
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  • 基于合理边界的更高速动车组多专业设计优化

    王琪斌;朴思扬;党鹏;李秋泽;聂春戈;朴明伟;

    考虑到非光滑与大位移两大非线性影响,作为大型复杂非线性系统的更高速动车组多专业设计优化需回归到合理的轮轨匹配边界条件。文章结合国内外高铁运维实践特殊性,以德国ICE3系列转向架为基础,提出更高速动车组转向架自适应改进方案,并针对该方案下的车体不稳定问题提出半主动车减振技术;通过构建三车组列车多体动力学仿真模型,验证了仅凭半主动车间减振技术即可解决车体不稳定问题;在不同工况下,验证更高速动车组转向架对轨道线路的适应性。结果表明:钢轨专业具备实施低锥度均匀磨耗策略的能力;车辆专业可改善对中央凹陷踏面磨耗的自清理能力;客运专业通过最优交路规划,有条件满足经济镟修要求。

    2024年02期 v.47;No.251 14-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2047K]
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  • 基于IEC 62485-3的轨道车辆蓄电池通风系统安全设计研究

    赵江农;李时民;肖黎亚;廖章庆;

    “双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式,轨道车辆已成为绿色低碳出行的建设核心。蓄电池轨道车辆具有巨大的绿色环保优势,但是蓄电池在充电时会电解产生氢气,在空气中达到一定浓度时会导致爆炸危险,因此对轨道车辆蓄电池进行通风系统安全设计研究具有重要意义。文章以某蓄电池工程车为例,重点介绍了机械间蓄电池通风系统,基于IEC 62485-3:2014对蓄电池通风量进行了计算和分析,并进行了安全设计和选型,最后对该蓄电池通风设计进行了安全符合性研究,结果表明该蓄电池通风系统设计符合IEC 62485-3:2014的安全要求。

    2024年02期 v.47;No.251 23-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K]
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  • 高强度钢板焊接接头疲劳性能研究

    王志明;沈龙江;贺兴;王晓媛;

    为探索转向架构架轻量化之路,文章采用典型焊接接头疲劳试验方法,对WYS700、Q460ME、16MnDR三种不同强度等级的钢板进行了对接焊接接头疲劳性能测试,根据测试数据绘制了这三种钢板对接焊接接头的S-N曲线,并与IIW标准中规定的对接接头的疲劳极限进行了对比。结果表明:WYS700、Q460ME、16MnDR三种焊接接头在极限疲劳寿命(循环次数N=10~7)下,疲劳极限分别为203.75 MPa、198.88 MPa、203.33 MPa,三者相差不大,WYS700、Q460ME的S-N曲线斜率相近,16MnDR的S-N曲线斜率比前两者小,曲线显得更加平缓,说明在现有的焊接工艺下,通过提升母材强度不能提升焊接接头疲劳强度;与IIW标准中规定的对接接头在N=10~7下的疲劳极限41.5 MPa,N=2×10~6下的疲劳极限71 MPa相比,三种材质的焊接接头试验值远大于该标准要求值。

    2024年02期 v.47;No.251 27-30+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K]
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  • 不同焊缝简化方式下的多轴疲劳评估对比分析

    周华进;张开林;刘逸;向泓旭;

    为研究仿真中不同焊缝截面几何形状对所形成的焊接应力的影响,文章基于DVS 1612:2014及EN 15085-3:2007标准,针对转向架制动座角焊缝设立了三角形截面与底部凹槽两种结构方式,通过结构组合建立不同的焊缝模型,并分别进行静强度校核和多轴疲劳评估。结果表明:有三角形截面的焊缝模型,其多轴材料利用度相对无三角截面的焊缝模型最大增加25%;有底部凹槽的焊缝模型,其多轴材料利用度相对无底部凹槽的焊缝模型最多减小13%,且制动座静强度及疲劳强度满足要求。

    2024年02期 v.47;No.251 31-35+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1491K]
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  • 中低速磁浮列车多传感器融合测速方法

    崔俊锋;董帅强;王琦;周艳丽;杨明春;杨辉;

    针对中低速磁浮列车测速问题,文章以凤凰中低速磁浮快线为研究对象进行分析,提出一种多传感器融合的测速方法。首先,分析涡流传感器的测速原理及其测速不准的主要原因;其次,针对中低速磁浮线路测速不准问题,从算法层面和运动学原理角度提出处理方法;最后,采用卡尔曼滤波算法对涡流传感器、雷达和加速度计的信息进行融合测速。试验结果表明,当列车速度大于1 m/s时,该方法的测速相对误差在±2%之内,满足磁浮列车的测速精度要求。

    2024年02期 v.47;No.251 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K]
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  • 地铁车辆车下设备模块化布置技术研究

    刘健;柳晓峰;周利;王虎高;杨晓东;梁佳硕;

    针对地铁车辆车下设备多、设备布置空间不足的问题,文章提出了一种模块化分区设计方案,并阐述了该方案的功能区划分、边界条件模块化、接口简统化及设备模块化布置方式。对设备布置的限界、检修维护空间、设备安装结构强度等方面进行校核,验证了约束条件的可行性,形成模块化设备布置设计平台。此技术平台可兼容市场主流的车型布置方案,缩短地铁车辆设计开发周期,降低运营维护成本。

    2024年02期 v.47;No.251 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K]
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  • 地铁列车车体关键区域与车钩载荷相关性研究

    唐磊;武伯有;徐博;毕素楠;鲍健豪;

    为研究车钩载荷对车体关键区域的影响,文章以北京地铁某线路列车为例,阐述了列车半永久车钩静力标定试验及获得的半永久车钩应变和车钩力拟合曲线;分析了列车正线载客试验时车体关键区域测点动应力与车钩载荷的相关性,以及车钩载荷变化对各测点疲劳损伤值的贡献程度。研究表明,牵引梁端部、牵引梁车钩座旁、枕梁中心销垫板外侧焊缝、枕梁下盖板与边梁端部焊缝受车钩载荷变化的影响较大。

    2024年02期 v.47;No.251 50-54+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K]
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  • 基于EN 50126-1的城轨车辆防火安全评估方法研究

    曾彬;冯越海;王红双;邹石龙;

    随着城轨车辆防火要求的不断提高,我国城轨车辆防火独立安全评估的概念逐渐形成,但也存在理论研究薄弱、行业认识不统一及评估人员匮乏等问题。文章通过借鉴建筑消防领域“对照规范评定”的成熟方法,提出了“符合性检查为主、偏离风险管控为辅”的城轨车辆防火安全评估策略,梳理了从确定评估依据到确定整车防火安全水平的具体实施步骤;参考EN 50126-1标准中的安全生命周期“V”模型,划分了方案设计、技术设计、生产制造和测试验收四个评估阶段,并全面阐述了各个阶段的防火安全评估任务、检查重点和注意事项;建立防火安全评估的组织架构、接口关系,并提出相关人员的能力要求。

    2024年02期 v.47;No.251 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K]
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  • 轨道列车空调通风系统有机化合物挥发特性研究

    龙源;杨天智;罗江果;吴田;马丹;

    各种新型复合材料和胶类物质被广泛运用于轨道列车的空调通风系统,导致客室内部空气中的挥发性有机化合物含量提高,影响客室内空气质量。文章以保温棉、吸音棉、风道板材为研究对象,对轨道列车空调通风系统常用材料中挥发性有机化合物的释放量进行了测试,检测不同样品材料中有机化合物挥发的情况,并提出了空调通风系统常用材料中挥发性有机化合物的管控建议值。

    2024年02期 v.47;No.251 61-63+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K]
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  • 中低速磁浮列车新型测速定位系统研究

    宋丽伟;张文跃;张文会;陈志保;曾颖丰;

    中低速磁浮列车因其特殊性,无法使用轮轨列车测速方法,且目前普遍采用的测速方法在低速区精度低、数据灵敏性差,难以满足自动驾驶需求。针对该问题,文章提出了一种新型测速定位系统,阐述了该系统的设计方案,介绍了其定位、测速和方向识别的原理,并通过试验平台进行验证,结果显示该系统测速精度高、定位误差小,且便于在工程实践中应用。

    2024年02期 v.47;No.251 64-68+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
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  • 一种可人工干预的列车车门紧急解锁自动控制方法

    张杨;罗显光;高锋;艾皖东;

    针对地铁列车客室车门紧急解锁功能存在的安全隐患和功能缺陷,文章介绍了车门紧急解锁的现状,并提出一种可人工干预的自动控制方法,分析了自动控制的安全条件、关键信号判定方法、必要的装置与配置、方法步骤,并通过模拟仿真验证该方法的控制效果。仿真结果显示,该方法能快速诊断并处理各种场景下的紧急解锁请求。

    2024年02期 v.47;No.251 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K]
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质量改进

  • 某型市域车齿轮箱接地侧迷宫密封结构优化

    董晓红;侯建文;

    针对某型市域车齿轮箱润滑油发黑问题,文章结合油样检测、齿轮箱拆解检查,以及接地侧流场仿真计算等进行原因分析,并通过台架故障复现试验进行确认。采取减小迷宫间隙、优化碳粉排放结构等措施对迷宫密封结构进行优化,并进行了仿真分析、台架试验和线路试验对比,结果显示优化后的迷宫密封结构可有效抑制碳粉进入齿轮箱内部。

    2024年02期 v.47;No.251 74-77+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1338K]
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制造技术

  • 电力机车分布式校线系统及其应用研究

    成本权;崔桂程;宋明远;

    针对电力机车校线周期长、手动测试难以满足复杂回路测试要求等问题,文章介绍了一套电力机车分布式校线系统,基于该校线系统设计原理提出了自学习线缆测试法及连接器库建立方法。该系统的应用提高了电力机车校线的效率和准确性,同时增加了试验的可追溯性。

    2024年02期 v.47;No.251 78-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K]
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检测试验

  • 某型受电弓结构模态测试与分析

    阳涛;王晓勇;程雄;贺庆;

    结构频率特征是受电弓固有属性,分析受电弓结构固有频率特征对受电弓动态性能及可靠性具有重要意义。文章采用多点激励多点响应的方法对某型受电弓的正常工作状态进行模态测试与分析,得出受电弓正常工作状态下的固有频率、阻尼比及振型等模态参数。结果表明,在5.356、13.801、16.031、20.557 Hz等频率下,受电弓易发生共振,出现弓网分离现象,在设计时应尽量避开这些频率点。

    2024年02期 v.47;No.251 82-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1118K]
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  • 武汉市轨道交通16号线列车空气动力学现场试验分析

    秦鸿波;李杨;

    武汉市轨道交通16号线列车为时速120 km的密闭性地铁快线列车,采用压力波保护阀。文章通过开展武汉市轨道交通16号线列车空气动力学现场试验,分析了列车车内外空气压力变化规律,并测试了压力波保护阀的执行效果,最后评估了列车运行时交变气压波动下的车内压力舒适度及动态密封指数。结果表明:列车通过变截面时车内压力变化幅值相比车外压力变化幅值减小40%~70%;列车运行过程中压力波保护阀执行到位;车内压力舒适度及列车动态密封指数均满足标准要求。

    2024年02期 v.47;No.251 86-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K]
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  • 轨道车辆车门隔声性能薄弱点检测方法研究

    成志刚;唐勇军;

    为了有效识别轨道车辆车门的隔声薄弱点,文章详细分析了车门隔声薄弱点的检测方法,并通过声压法测试车门的隔声量,利用基准曲线与隔声曲线差值的大小判断车门隔声薄弱频率段,最后通过声强扫描的方法精准地定位隔声性能薄弱位置。通过对某铝蜂窝结构轨道车辆车门的检测试验,发现车门的隔声薄弱频率段为1000~2000 Hz,其隔声薄弱环节是填充材料和周边密封结构。

    2024年02期 v.47;No.251 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1179K]
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技术研讨

  • HX_D1型机车电机抱轴箱连接螺栓断裂原因分析

    邹文辉;陈国胜;谢加辉;易兴利;李振华;

    为查找HX_D1型机车电机抱轴箱连接螺栓断裂故障产生的原因,文章从故障现象、驱动装置结构、失效样本检测及螺栓使用情况调查等方面进行分析,并对其抗屈服安全系数和抗滑移安全系数进行计算校核。结果表明,电机抱轴箱连接螺栓断裂故障的根本原因为误装了低强度等级的螺栓,并按高强度等级螺栓扭矩进行紧固,导致螺栓抗屈服安全系数不满足标准要求。

    2024年02期 v.47;No.251 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 972K]
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  • 重载列车制动停车时列车管减压量影响分析

    苏天祺;刘杰;李开晔;陈岳俊;

    针对重载列车停车后出现的车辆制动机异常缓解现象,文章基于故障时机车制动机数据及车辆制动机工作原理进行原因分析,详细介绍了单机不补风/补风模式模拟试验,以及车辆制动机副风缸泄漏模拟试验情况,指出了列车管减压量对车辆制动机的影响,并根据试验结果提出重载列车停车时控制列车管减压量小于120 kPa的操作建议。

    2024年02期 v.47;No.251 98-101+130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K]
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  • 南京都市圈市域轨道车型分析与简统化技术方案研究

    田兴丽;

    针对南京都市圈跨省市市域轨道交通线路不同的车辆选型结果,文章从车型分析入手,研究车辆的简统化工作,以转向架部件、制动系统部件、车钩、司机控制器为例,提出关键部件的简统化技术方案,通过提高车辆核心零部件的互换性,实现不同线路车辆检修资源共享,从而达到降低维修成本的目的。

    2024年02期 v.47;No.251 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 892K]
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  • 基于速度判断的城轨车辆紧急制动手柄电路设计

    井宇航;黄见会;

    文章阐述了目前地铁列车紧急制动手柄被乘客拉下后的处理方案,并针对未设置信号系统车辆的紧急制动触发时机进行了分析,提出了一种基于速度判断的车辆紧急制动手柄电路。该电路的设计能在乘客拉下紧急制动手柄后自动判断车辆紧急制动触发的时机,从而满足运营管理需求。

    2024年02期 v.47;No.251 107-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K]
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  • 基于机器视觉的地铁主动式障碍物检测系统

    朱鹏举;范志峰;

    针对现有异物入侵检测模型参数多、实时性差等问题,文章提出一种新型地铁主动式障碍物检测系统。首先通过使用稀疏化和通道剪枝的方法,得到轻量级YOLOv3异物检测模型,然后使用HSV、Lab颜色空间中的亮度通道辅助边缘检测,并进行透视变换处理,提取轨道可通行区域,最后基于PyQt5开发了主动式轨道障碍物检测系统。该系统已在地铁电客车上进行了验证,可实现障碍物检测及异物入侵报警等功能。

    2024年02期 v.47;No.251 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K]
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  • 瓦日线HX_D1型机车空转原因分析及解决措施

    朱军;

    针对瓦日线HX_D1型机车在长大上坡道运行条件下连续发生空转的问题,文章基于空转工况及原理,结合实例对比分析了空转影响因素,并提出了相应的解决措施,为预防机车空转、机车运用整备和优化机车操纵提供相关理论依据。

    2024年02期 v.47;No.251 115-118+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K]
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  • 车辆与信号系统电气接口分析与兼容性设计探讨

    龚小聪;黎莉莉;冯文韬;许镇;张成国;

    为了使车辆设计与不同信号系统设计方案兼容,简化信号系统改造时的车辆改造工作,文章阐述了车载信号系统的典型拓扑结构和功能需求,分析了车辆与信号系统之间的电气接口类型及信号,并以具体接口为例提出了不同类型接口的兼容性设计方法。

    2024年02期 v.47;No.251 119-122+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K]
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  • HX_D1系列机车高压电缆总成C6修电气性能检测及试验

    刘帆;贺建敏;

    随着大量HX_D1系列机车陆续进入C6修修程,部分高压电缆总成出现绝缘劣化现象,存在放电烧损或炸裂故障的风险,对机车电路和行车安全产生重大隐患。文章介绍了HX_D1系列机车高压电缆总成的结构组成,分析了C6修电气性能检测和局部放电试验的方法、原理及关键项点。结合局部放电试验的结果,可准确判断高压电缆总成的绝缘劣化情况,有效预防电缆的故障和损坏,降低运用故障成本。

    2024年02期 v.47;No.251 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
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运用维保

  • 基于车辆运维检修计划管理系统的架大修计划预测

    解嵩博;佘飞;许志祥;

    地铁列车架大修计划的合理性与科学性是保障列车状态的重要因素之一,为了避免运营列车同时到达检修周期,文章基于车辆运维检修计划管理系统开展了架大修计划预测策略研究。通过分析列车每日运行里程并收集和整理相关数据,获取每列车的出发时间、到达时间及列车运行的里程数,利用列车日常用车计划制造公里数阶梯,最终获取列车的最优架大修计划及运营策略,从而提高列车利用率及计划编排的可靠性。

    2024年02期 v.47;No.251 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1066K]
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  • 和谐型电力机车走行部轴承故障数据分析及处置策略

    梁世超;

    文章通过梳理近年和谐型电力机车走行部轴承故障的典型案例,分析了轴承故障报警信息未得到有效处置的原因,并结合现场应用实际,根据轴承故障的发展规律提出了基于故障全周期的故障数据分析及处置策略。该处置策略应用效果良好,轴承预报警数量与平均重复报警次数明显降低。

    2024年02期 v.47;No.251 131-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K]
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