镁合金材料在轨道交通行业中的应用

摘要:镁合金密度低、比强度高,是轨道交通领域最具应用潜力的轻量化合金材料。文章从镁合金材料在轨道交通领域的应用现状入手,结合镁合金材料的特点及常用镁合金材料的力学性能,分析了镁合金在轨道交通行业中应用的前景和挑战,最后针对镁合金车体的研制提出了选材建议。

轨道交通装备用混合动力包构型与能量管理策略

摘要:搭载传统燃油动力包的内燃动车组是运行在非电气化轨道交通中的主力机型,存在效率低、油耗高的缺点。针对这一问题,设计了一种轨道交通装备用混合动力包的构型方案,建立了混合动力动车组的数学模型,分析了不同模式下该构型方案的运行状态,结合整车线路运行条件,提出了一种基于动态规划算法的能量管理策略。仿真结果表明,在该能量管理策略控制下,装备混合动力包的动车组相较于纯燃油动车组燃油经济性提升了32.11%。

动车组轮装制动盘螺栓安装工艺及其影响研究

摘要:动车组轮装制动盘螺栓的安装目标是保证安装后螺栓内部存在规定的预紧载荷。传统的安装方法是人工扭矩安装法,即通过人工施加一定的扭矩来间接保证规定预紧载荷的实现,缺点是准确性和一致性由于受影响因素较多,所以很难保证。针对轮装制动盘螺栓的安装提出了机器扭矩转角法代替目前的人工扭矩法。为证明新安装工艺的可行性,通过试验研究和有限元仿真,针对轮装制动盘螺栓的载荷情况、安装效果和运用状态等进行了两种工艺的研究。结果表明:相对人工扭矩法而言,机器扭矩转角法既能极大改进安装的准确性和一致性、提高生产效率,又能保证产品运用状态的稳定、减少潜在故障的发生,可推广并代替传统的人工扭矩法。

激光增材制造技术在轨道交通装备中的应用及发展趋势

摘要:随着我国轨道交通事业的发展,对装备零部件的性能要求不断提升,传统制造技术已难以满足行业的高速发展需求。激光增材制造作为一种先进制造技术逐渐受到广泛关注。近年来,相关企业与高校在车轮、钢轨、车轴及制动盘等轨道交通装备关键零部件的表面修复和强化、快速成形及结构优化等领域进行了大量探索。概述了激光增材制造技术在轨道交通装备中的应用,并对其研究现状、未来发展趋势进行了总结分析与展望。

高铁列车涂层的抗冲蚀破坏机制研究

摘要:针对动车组表面涂层在运行过程中受到微细粒子高速冲蚀磨损的问题,采用有限元数值模拟及冲蚀磨损试验系统研究了微细粒子速度、入射角度、粒子尺寸等对涂层冲蚀磨损率的影响规律,分析了聚氨酯涂层的抗冲蚀破坏机制,主要表现为低角度冲蚀时的微切削及高角度冲蚀时的脆性破碎机制。研究结果表明,涂层的冲蚀磨损率随粒子速度呈现幂增长,冲蚀磨损率在粒子速度从70m/s变为80m/s时增幅达87%;涂层在一定程度上呈现韧性材料冲蚀磨损特性,冲蚀磨损率在入射角15°时达到峰值0.94mm3/g;在不同粒径粒子垂直入射情形下,涂层均表现出脆性材料的破碎脱落冲蚀磨损机制。模拟计算的仿真结果与试验验证误差仅为7%,表明该模型建立与计算方法具有较高的有效性,可用于简化或替代试验手段,为风沙环境下涂层结构的优化提供依据。

出口机车弹簧制动器的研制

摘要: 介绍了弹簧制动器的结构、基本作用原理、试验验证及运用情况。弹簧制动器替代手制动机,是利用弹簧力取代人力,产生制动作用的一种装置,具有一次手动缓解功能,结构简单,动作可靠,能降低操作者作业强度。

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。

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。