动车组制动系统试验台研制

摘要

按1:1比例建立高速动车组制动系统试验台,对列车制动过程进行实物模拟,是检测制动系统技术可靠性的有效方式,对于提高动车组制动性能及保障运营安全,具有重大现实意义。
　　 本论文中的动车组制动系统试验台的总体设计,是试验台建设的关键。首先,需涵盖风源系统、制动控制系统、基础制动装置、测控系统、操纵台、网络系统等各大部件的设计,提出相关设计方案:其次,明确试验台所具备的试验功能,提出常用制动试验、紧急制动试验、停放制动试验、备用制动试验的操作思路和处理方法。
　　 制动管路中,气压状态与制动效果密不可分,本论文根据气体流动理论,借助于流体建模和仿真软件AMESim,建立动车组制动系统的数值仿真模型,利用计算机的高速运算能力,计算出制动过程中气体流动状态,对动车组制动系统试验台的研制和后期调试起到了理论指导意义。
　　 在制动系统试验台中,热负荷测试作为其试验功能中重要的一部分,需对动车组制动盘的温度、热应力等进行测试,找出温度及热应力变化规律。由于制动盘结构复杂,如何预测其温度场、热应力场,以及预测其最值分布区域,成为热负荷测试试验台中制动盘周边传感器布置的关键。
　　 在课题的研究过程中,利用ANSYS软件,对其制动盘温度场及应力场进行瞬态仿真分析,找出制动盘的温度分布及不同位置处温度变化规律、盘内热应力分布,对最大热应力出现的位置进行走向分析,很好地掌握了制动盘热负荷的理论值。
　　 以仿真结果为理论依据,结合预算,将所需转动惯量改小,设计微型热负荷测试试验台。对试验台架、驱动方案、数据采集系统及控制单元进行了详细设计,提出了将试验结果反馈为理论值的办法,完成了满足认知教学的热负荷测试试验台的设计。