工业机器人在轨道交通制造中的应用现状及发展趋势

摘要:随着轨道交通行业高质量发展需求的不断提高,基于5G技术、数字孪生车间、数字化工厂的智能制造成为轨道交通车辆制造企业的发展方向。工业机器人逐渐在焊接、打磨、组装及喷涂等方面得到广泛研究和应用。结合中国中车部分子公司的机器人应用情况,对这些工业机器人及自动化柔性生产线系统的应用现状进行分析介绍,并结合智能制造技术,展望工业机器人在轨道交通制造中的发展趋势。

轨道交通制造焊接技术应用现状及发展趋势

摘要:高速、轻量化已经成为轨道交通行业日益关注的焦点。而焊接技术是轨道交通装备制造中最为重要的关键工艺技术之一,广泛应用于车体结构制造中。文中介绍了轨道交通制造焊接技术应用的现状及发展趋势,对广大焊接同仁了解轨道交通制造焊接技术具有一定的借鉴作用。

复合材料在高速列车上的应用:大型、复杂、通用

摘要:复合材料学是一门涉及到物理、化学、物理化学、传热学、金属学、力学等多学科的典型的边缘学科。复合材料是由基体材料(聚合物材料、金属、陶瓷)和增强体(纤维、晶须、颗粒)复合而成的具有优异综合性能的新型材料,是本世纪发展最迅速的新材料之一。而高性能复合材料在高速列车上的应用也变得日益广泛。

高速动车组车下区域结构轻量化设计

摘要:[目的] 为满足CR450 型动车组顶层指标,针对车体、转向架、牵引等系统,已采取了结构优化、材料优化、功能优化等轻量化措施,但仍不满足轻量化对14.5 t 轴重的要求,有必要进一步挖掘其他减重方式。[方法] 对CR450 型动车组车下设备安装的结构特点进行了分析,发现车下设备吊装存在与本构功能无关的附加质量,有进一步减重的空间。基于吸振和隔振原理,研究了不同质量、不同安装位置、不同吊装型式的设备对车辆动力学性能的影响,确定了车下设备采用地板滑槽吊装方式。设计了托装式吊装结构,进一步提高了弹性吊装设备的结构安全性。针对设备舱,研究了轻量化复合材料方案,以及轻质电缆、轻质管路等轻量化方案。[结果及结论] 滑槽吊装方式在我国高速动车组中应用普遍,通过将传统的底架边梁吊装改为地板滑槽吊装实现了进一步减重。制定的车下区域结构轻量化方案可使CR450 型动车组较CR400BF 型全列减重约8.6 t。仿真分析和正线试验验证表明,方案满足列车顶层指标和运行要求。针对设备舱,通过选取合适的材料、结构和工艺,可同时满足列车高速运行时对轻量化、设备防护、导流等的要求。

全碳化硅牵引变流器在城轨车辆中的应用研究

摘要:以某时速80 km 的6 编组A 型地铁列车的永磁牵引系统为例,对全碳化硅(SiC)牵引变流器在城轨车辆中的应用进行分析研究。文章首先介绍了基于SiC MOSFET 器件的全SiC 牵引变流器功率模块的集成设计及整柜总体布局设计,实现了牵引变流器的高度集成化、轻量化及小型化,然后对全SiC 牵引变流器开关频率提高后的脉冲宽度调制(PWM)策略进行了分析研究,最后针对全SiC 牵引变流器开关频率提升带来的电压变化率(dv/dt)大、电磁干扰强及电机绝缘寿命降低等应用问题,提出了对应的解决措施,验证了全SiC 牵引变流器在城轨车辆中的应用可行性与技术优势。

电驱机械制动技术应用研究

摘要:电驱机械制动系统作为轨道交通制动系统未来的发展方向,国内外各制动系统供应商与整车制造商均在对其展开了研究和装车应用。文章以纵横机电研发的电驱机械制动系统为基础,详细介绍了电驱机械制动系统的组成、功能实现逻辑及装车应用性能试验情况,并从整车应用角度对电驱机械制动系统存在的一些问题进行了探讨,提供了解决方向,为电驱机械制动系统的推广应用提供参考。

复兴型六轴交流传动货运电力机车概述

摘要:为打造具有世界领先水平的复兴型新一代电力机车产品,项目团队基于新型功率器件牵引变流器、永磁电机、动力电池、智能化等新技术的前期积累,成功研制了复兴型六轴交流传动货运电力机车样车。文章系统介绍了该型机车的顶层技术目标、总体技术参数、电气系统、转向架、通风系统、制动系统、智能化、主要技术特点等,其以实现关键核心技术迭代升级为导向开展了一系列技术攻关,达到了更安全可靠、更优性能、更节能环保、更经济、更智能的顶层技术目标。

轨道车辆端部吸能元件研究综述

摘要: 针对在轨道车辆被动安全防护中起着极为重要作用的端部吸能元件进行综述。列举吸能元件的主要评价指标及方法,介绍现有吸能元件的常用材料及其动态力学特性; 全面阐述常用吸能元件的结构及其吸能原理,并对典型吸能元件结构进行对比分析,阐明其吸能特性和主要影响因素; 针对当前吸能元件研究存在的局限性,并结合未来发展趋势,提出有待国内外学者进一步开展研究的方向,主要包括长行程、大容量的吸能元件设计与高效空间利用、轻量化与高性能材料的应用、吸能过程的可控性以及普适性与模块化设计等。

大调整量无砟轨道结构的发展现状与研究进展综述

摘要:铁路线路在长期服役过程中,受不良地质条件、极端气候条件等因素影响,线下基础易发生沉降、上拱等大变形,显著影响轨道几何形位与轮轨动力响应特征,以至威胁行车安全。传统无砟轨道结构对基础大变形的适应能力有限,且病害整治工艺复杂、成本高昂,难以应对未来铁路全寿命周期少人化运维的迫切需求,研发具备大调整量与快速适应能力的新型无砟轨道结构是解决上述问题的关键。对此,系统梳理国内外大调整量无砟轨道结构的研究进展,分析大调整量扣件调节式、分层置换调节式、机械顶升调节式等技术路线,分类总结其工作原理、适用范围与工程实效,多维度对比其技术经济性与现场适应性。结合当前推广应用过程中所面临的关键瓶颈问题,进一步提出从材料耐久适应性、结构整体承载性能与预制装配化施工等多个层面寻求技术突破,以期为构建适应全寿命周期需求的大调整量无砟轨道系统提供理论支撑与工程实践路径,推动铁路无砟轨道结构从“静态设计”向“动态主动适应”的技术进步。

关于高速列车超级制动研究的思考

摘要:跑得更快已成为大家关注高速列车的热点,而如何尽快刹得住车则关注较少。由于我国环境地质条件复杂、极端天气与自然灾害频发、高速铁路线路构造险要等特点,提出高速列车超级制动的研究,旨在面对突发情况时,更大幅度缩短现有紧急制动距离,防止列车追尾或撞击线路入侵物,避免重大交通事故的发生。在介绍超级制动概念及其研究必要性、紧迫性的基础上,深入分析了制动与摩擦的内在关系,揭示了从紧急制动到超级制动面临的困难与挑战,提出了基于摩擦调控的超级制动研究的若干建议。超级制动是一项重大变革性技术,对守住高速列车运行的最后一道安全防线具有重要意义,是未来我国高速列车发展的重要方向之一。