动车组整车轮对镟修优化决策模型的研究

摘要

随着高速铁路网的日益发展，高速动车组有着广阔的应用前景，而转向架在长大距离下的高强度、高密度运行，是整个动车组的核心部件，而轮对又是转向架中直接与钢轨接触的部件，受力复杂，因此极易出现诸如轮缘磨耗、轮径差、踏面剥离等损伤，这些都将对整个动车组的安全运行产生不利影响，因此需要对轮对进行镟修处理，以维持轮对正常的几何参数。而我国目前高速动车组轮对采购成本较高，如果镟修量制定不当要么加速轮对使用到限，要么增加镟修次数导致镟修成本增加。因此，研究高速动车组轮对的镟修策略，提高动车组轮对运行安全性与降低检修成本，具有重要的经济价值和工程意义。
　　 首先以轮对组成为研究对象，总结以往轮对的主要故障参数，分析了轮径差对行车稳定性以及牵引传动系统的影响，并对轮对检测方法及其统计规律进行了介绍。
　　 分析现有现有轮对镟修策略，指出单独考虑某个单台转向架某一轮对轮径差的镟修策略的不足，综合考虑整个动车编组轮径差，以目标优化函数最优解为目标，制定整车轮对预防性镟修策略。
　　 分析轮对轮缘磨耗的特点及其对车辆稳定性的影响，利用SPSS统计软件对轮缘磨耗与单位里程进行了线性回归分析，研究了轮对磨耗模型，利用SPSS软件分析了轮径磨耗率与轮缘厚度的相关性，建立了基于轮缘厚度恢复的镟修模型，得到了轮缘厚度磨耗率的极小值。
　　 由于轮对踏面几何尺寸是由轮缘厚度与轮径综合决定，且受整个动车组轮径差限制，因此最后研究了考虑整车轮径差与轮缘厚度的预防性维修策略，研究了与整车轮径差相关的轮缘磨耗预防性镟修策略并对其进行了分析验证。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究的主要内容及结构框架

第2章 轮对轮径差的产生及其统计规律

2．1 轮对的组成与分类及其主要参数

2．1．1 轮对的组成

2．1．2 轮对的分类及关键参数

2．1．3 轮对的主要故障

2．2 轮径差的种类及危害

2．2．1 聚类分析

2．2．2 轮径差的种类

2．2．3 轮径差对行车安全性的影响

2．2．4 轮径差对车辆系统稳定性的影响

2．2．5 轮径差对牵引电机负荷分配的影响

2．3 轮对的检测及其统计规律

2．3．1 轮对尺寸与踏面损伤检测

2．3．2 回归分析

2．4 本章小结

第3章 考虑整车轮径差的轮对镟修优化

3．1 轮对现有镟修策略及其镟修依据的制定

3．2 动车组轮对镟修优化模型

3．2．1 动车组整车轮对镟修优化模型假设

3．2．2 动车组轮对预防性镟修模型

3．2．3 动车组轮对预防性镟修策略的改进

3．3 动车组整车轮对镟修模型的验证

3．4 本章小结

第4章 考虑轮缘厚度的轮对镟修策略模型

4．1 轮缘厚度的概述及对整个车辆的影响

4．2 轮对的磨耗镟修策略模型

4．2．1 轮对磨耗和镟修特点的分析

4．2．2 轮对磨耗模型

4．4 本章小结

第5章 考虑轮径差和轮缘厚度的整车轮对预防性镟修策略模型

5．1 考虑轮缘厚度的整车轮对预防性镟修策略依据

5．2 整车轮对的磨耗预防镟修策略模型

5．2．1 整车轮对预防性镟修模型假设

5．2．2 整车轮对预防性镟修模型

5．2．3 整车轮对预防性镟修模型流程图

5．3 整车轮对预防性镟修模型的验证

5．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文和成果