等效锥度

摘要： 近年来,轨道车辆车体异常抖动问题频发,导致车辆的运行平稳性和舒适度大幅降低,不利于动车组平稳运行。通过实测轮轨廓形和抖车时刻的振动数据,建立并验证抖车仿真模型,研究车体异常抖动的原因和解决措施。研究结果表明,动车组在抖车区段轮轨等效锥度水平较高,造成了动车组二次蛇行失稳。

摘要： 为探究轮轨接触几何非线性与车辆动力学性能的关系,提出一种新的轮轨接触几何非线性参数,即复合等效锥度,讨论伴随车轮磨耗增加,复合等效锥度对车辆动力学性能的影响。以线性等效锥度为基础,通过不同轮对横移量对应的接触宽度差值占比对线性等效锥度进行加权,得到复合等效锥度。实测磨耗车轮型面,对比随运营里程增加不同轮轨接触几何参数的变化规律。基于UM建立车辆动力学模型,讨论轨道不平顺激励下复合等效锥度与车轮磨耗之间的关系以及对车辆动力学性能的影响。研究结果表明:复合等效锥度考虑了轮轨接触几何状态变化,计算时不受轮对大位移时局部磨耗的影响,可以更真实地反映轮轨接触的非线性状态。与等效锥度相比,中低不平顺激励下复合等效锥度对轨道不平顺的大小更敏感。复合等效锥度与车辆动力学性能之间存在明确的对应关系。随着复合等效锥度增加,车辆稳定性下降。当复合等效锥度超过0.29后,车辆动力学性能指标的变化趋于稳定。通过复合等效锥度,可对线路不平顺等级和车辆动力学性能进行评估,对轨道车辆设计与维护有一定指导意义。

摘要： 为改善高铁动车组因车轮踏面中央凹形磨耗恶化的轮轨关系,对比分析了高速铁路各型车轮踏面的轮轨匹配特性。凹形磨耗车轮因丧失重力刚度恢复力反馈响应,导致轮轨蠕滑增大,不良接触愈演愈烈。对比LMA、S1002G和XP55及典型凹形磨耗型面的匹配关系发现,型面选配需合理匹配转向架悬挂特性。LMA大接触斑和轨顶中心的接触位置易于形成共形接触,不利于延缓凹形磨耗;S1002G等效锥度及接触点位置在更窄的轨道窗口内非线性变化,不利于磨耗均匀发展,踏面名义位置处接触斑面积的峰值特征易形成集中磨耗;XP55保持锥度、接触斑面积的(近)线性变化,靠近钢轨工作边轨距角7 mm的初始钢轨接触位置利于克服轨顶共形接触。可借鉴XP55理念优化高速轮轨匹配关系。

摘要： 为实现延长动车组车轮使用寿命,降低检修维护成本,对改进的LM_(B_10)型车轮踏面进行薄轮缘经济旋修方案优化设计。以既有动车组车轮踏面经济性旋修方案为参考,在不改变原型踏面常工作区域的前提下,仅对轮缘及其与踏面连接过渡部分进行优化调整。根据轮缘厚度从原型32 mm至26 mm,每隔0.5 mm一个方案,共计13个方案。对各方案进行了动力学性能计算,蛇行稳定性、运行平稳性和运行安全性等指标均表现优异。线路测试阶段,进行磨耗跟踪测试和转向架振动跟踪测试,在旋修初期和后期的等效锥度、踏面磨耗量、轮缘磨耗量基本相当,未发现明显差异;车辆运行平稳性指标均小于2.5,构架横向振动加速度最大值均小于车载失稳报警监控限值0.8 g,运行平稳性和稳定性满足要求,实际应用效果良好。

摘要： 针对现如今铁路道岔直尖轨主要组合断面打磨廓形较为单一问题,对1180组道岔尖轨主要组合断面开展调查分析,将现场测试的组合断面廓形进行离散化处理,处理后的廓形竖向分成6个大区域,随后对各区域的垂向偏差值进行归一化分析,由正态分布理论得到道岔关键断面偏差范围.然后对6个大区域中每个区域横向进一步均分成10个小区域,基于算术平均法对每个区域进行代表点选取,通过多段多项式拟合算法对多个曲线进行拟合,最终设计得到10组道岔尖轨打磨优选廓形.通过动力学仿真及现场试验验证优选廓形实际效果.结果表明:列车通过尖轨打磨组合断面优化廓形磨耗特性及列车横向运行稳定性优于列车通过尖轨全新组合廓形,打磨前横向及垂向加速度均值分别为1.59 g、0.56 g,打磨后横向及垂向加速度均值分别为1.52 g、0.53 g,轨检车平稳性得到提升.

摘要： 针对贵广(贵阳—广州)高速铁路某型动车组服役过程中出现严重车体异常晃动的问题,通过对晃车区段线路钢轨廓形、车轮踏面的几何尺寸进行测量,结合晃车时车体横向振动加速度的测试结果,研究晃车原因,提出整治措施,并对整治效果进行测试验证。结果表明:车轮踏面磨耗位置异常,导致轮轨匹配等效锥度和接触角差偏低,激发了车体的下心滚摆模态,引起动车组发生一次蛇行,车体出现异常晃动;车轮踏面镟修、更换车轮踏面研磨子后,车轮踏面磨耗区域趋于正常,轮对接触角差未出现正负交替现象,轮对踏面对中能力得到较大提升,横向平稳性及舒适度得到极大改善,较好地解决了该型动车组车体异常晃动的问题。

摘要： 针对国外某型号低地板铰接动车组存在的车体严重晃动、平稳性指标超标以及由此导致的限速运营问题,开展了轮轨接触关系和悬挂系统振动传递情况的线路测试.采用实车线路运行视频监测方法,对车体的运行姿态、悬挂系统振动传递、结构模态及轮对振动等进行了综合分析.结果发现,轮对低频蛇行通过悬挂系统传递给车体,激发出车体的刚体摇头和结构菱形模态耦合振动,从而导致平稳性指标超标.车载视频监测方法发现轮对确实存在1 Hz低频大幅值蛇行运动,空簧变位显著,即视觉上捕捉到了轮对蛇行与车体摇头的关系.经过分析和测试验证,改进的踏面镟修廓形可以改善轮轨接触关系,控制轮对蛇行运动,避免车体异常晃动,保证车辆运行的平稳性.

摘要： 个别城际线路出现了多起同型号服役动车组车体失稳问题,且车体失稳随着车轮磨耗越发明显,降低了乘坐舒适性与运营品质.为了研究车体失稳机理并制定控制措施,从轨道测试、车辆测试、研磨子测试、旋修质量、轨道不平顺等多个方面开展了深入的试验研究.研究表明钢轨打磨不到位、研磨子抑制等效锥度增加是造成动车组持续车体失稳的主要原因.依据研究结果提出了车体失稳的控制措施.

摘要： 针对高速铁路钢轨打磨过程中周期制定的问题,对京广高速铁路郑武(郑州—武汉)段钢轨廓形进行了长期跟踪观测,选取长10 km、年通过总质量21 Mt的观测区段,计算分析了钢轨廓形磨耗速率和实测廓形的等效锥度变化.结果表明:观测区段在打磨后28个月内,钢轨廓形垂直磨耗增加速率为0.09 mm/年,钢轨廓形面积磨耗速率为2.57 mm2/年或0.12 mm2/Mt,等效锥度未显著变化;开通运营7年期间,观测区段钢轨材质损耗有81％是由打磨引起的;现有高速铁路钢轨打磨周期过短,导致存在明显的过打磨现象.建议加强钢轨状态动态检测,根据钢轨状态制定打磨计划,延长打磨周期.

摘要： 选取徐兰高铁1组道岔作为研究对象,采取个性化道岔钢轨廓形打磨,分析打磨前后轮轨几何关系,并建立车辆-道岔耦合无砟轨道系统动力分析模型,研究对比打磨前后高速列车动力学特性.结果表明:通过个性化钢轨打磨道岔后,道岔钢轨左右股较为对称,轮轨等效锥度得到优化;列车通过道岔时,轮轨横向力峰值、轮轨磨耗功峰值均显著降低,列车轮轨作用力得到改善;轮重减载率峰值、脱轨系数峰值及轮轨横移量峰值均降低,列车安全性得到显著提升;车体横/纵向加速度峰值及构架横/纵向加速度峰值均降低,列车运行稳定性得到提升.

摘要： 为了使车辆横向稳定仿真分析更好地体现其特殊的自激振动意义,提出了一种基于轮轨匹配的横向稳定性分析新方法。与轮对几何接触相比,自由轮对接触过程(接触几何/力学)可以得到更加精确的匹配计算结果。结合地铁车辆实例,临界速度线性分析方法给出了车辆临界速度随等效锥度的变化曲线。若轮轨匹配合理,临界速度的线性结果与非线性仿真验证相吻合。临界速度的非线性影响主要取决于轮轨匹配,当轮对蛇行稳定极限环很小时其非线性影响不可忽视。除轮轨匹配外,该方法还给出了如下三个参数对临界速度的敏感影响:轮对质量、一系悬挂纵向和横向刚度、横向减振器阻尼,并找到地铁车辆在既有线路提速的优化方案。

摘要： 为了使车辆横向稳定仿真分析更好地体现其特殊的自激振动意义,提出了一种基于轮轨匹配的横向稳定性分析新方法。与轮对几何接触相比,自由轮对接触过程(接触几何/力学)可以得到更加精确的匹配计算结果。结合地铁车辆实例,临界速度线性分析方法给出了车辆临界速度随等效锥度的变化曲线.若轮轨匹配合理,临界速度的线性结果与非线性仿真验证相吻合.临界速度的非线性影响主要取决于轮轨匹配,当轮对蛇行稳定极限环很小时其非线性影响不可忽视。除轮轨匹配外,该方法还给出了如下三个参数对临界速度的敏感影响:轮对质量、一系悬挂纵向和横向刚度、横向减振器阻尼,并找到地铁车辆在既有线路提速的优化方案。

摘要： 25年来,锥度用于简便评估车轮运用性能.在线性模型中车轮近似地作为锥体.使用现代化分析手段,本文综述了按等效锥度区分车轮的有效性,指出仅用锥度处理成型或磨耗轮的形状从而得出轮对横向稳定的结论是不充分的.对确定蛇行发作速度,精确的轮轨形状和轨道输入类型都是至关重要的因素.

摘要： 为了分析货车转向架的非线性动力学性能,提出了一种解决间隙接触和摩擦作用的新建模方法。利用非线性刚度曲线定义约束内力,既可以保证运动约束精度又能够使模型仿真计算稳定。在斜楔摩擦减振机理和受力分析基础上建立了斜楔等效摩擦模型。等效摩擦与连续摩擦结合的建模技术使摩擦作用仿真更加趋近于其实际的动态行为规律.转向架动力学性能仿真分析表明:在接近临界速度时主要摩擦面(如斜楔和承载鞍)出现摩擦蠕动过程,即干摩擦系统的滞后阻尼作用增强了轮对纵横向定位刚度。但是,从横向模态自激振动分析角度,摩擦作用应当保持连续光滑,以减小车体结构发生侧滚耦合振动的可能性。

摘要： 为了分析货车转向架的非线性动力学性能,提出了一种解决间隙接触和摩擦作用的新建模方法。利用非线性刚度曲线定义约束内力,既可以保证运动约束精度又能够使模型仿真计算稳定。在斜楔摩擦减振机理和受力分析基础上建立了斜楔等效摩擦模型。等效摩擦与连续摩擦结合的建模技术使摩擦作用仿真更加趋近于其实际的动态行为规律.转向架动力学性能仿真分析表明:在接近临界速度时主要摩擦面(如斜楔和承载鞍)出现摩擦蠕动过程,即干摩擦系统的滞后阻尼作用增强了轮对纵横向定位刚度。但是,从横向模态自激振动分析角度,摩擦作用应当保持连续光滑,以减小车体结构发生侧滚耦合振动的可能性。

摘要： 为了分析货车转向架的非线性动力学性能,提出了一种解决间隙接触和摩擦作用的新建模方法。利用非线性刚度曲线定义约束内力,既可以保证运动约束精度又能够使模型仿真计算稳定。在斜楔摩擦减振机理和受力分析基础上建立了斜楔等效摩擦模型。等效摩擦与连续摩擦结合的建模技术使摩擦作用仿真更加趋近于其实际的动态行为规律.转向架动力学性能仿真分析表明:在接近临界速度时主要摩擦面(如斜楔和承载鞍)出现摩擦蠕动过程,即干摩擦系统的滞后阻尼作用增强了轮对纵横向定位刚度。但是,从横向模态自激振动分析角度,摩擦作用应当保持连续光滑,以减小车体结构发生侧滚耦合振动的可能性。

摘要： 为了分析货车转向架的非线性动力学性能,提出了一种解决间隙接触和摩擦作用的新建模方法。利用非线性刚度曲线定义约束内力,既可以保证运动约束精度又能够使模型仿真计算稳定。在斜楔摩擦减振机理和受力分析基础上建立了斜楔等效摩擦模型。等效摩擦与连续摩擦结合的建模技术使摩擦作用仿真更加趋近于其实际的动态行为规律.转向架动力学性能仿真分析表明:在接近临界速度时主要摩擦面(如斜楔和承载鞍)出现摩擦蠕动过程,即干摩擦系统的滞后阻尼作用增强了轮对纵横向定位刚度。但是,从横向模态自激振动分析角度,摩擦作用应当保持连续光滑,以减小车体结构发生侧滚耦合振动的可能性。

摘要： 本发明公开了一种高速道岔区轮对等效锥度确定方法中将道岔区对的等效锥度看作车轮与各个非对称等截面钢轨匹配时轮对等效锥度，从运动微分方程入手，推导一般情况下的轮对通过左右两侧为非对称钢轨的等效锥度，并依据重力刚度最小原则求解特殊状态下的等效锥度；本方法适用于轮对与道岔区非对称钢轨匹配外，亦同样适用于区间线路中轮轨接触点发生来回跳跃，从而导致轮对滚动圆半径差发生跳跃的情况；本发明方法通过分段计算等效锥度作为轮轨接触几何评价指标对道岔区轮轨接触几何情况进行描述，能够准确的反映轮轨过岔的真实状态，客观评价高速车轮过岔时的具体情况，为改善车辆的动力学性能提供了数据支撑。

摘要： 本发明属于车辆轮对加工装置技术领域，一方面公开了不落轮车床高精度等效锥度加工抬平装置，包括轮对，左右对称设置的摆架、测量机构、电机、丝杆、侧压装置和活动导轨，测量机构连接在丝杆的螺母座上，丝杆与电机的输出轴连接；摆架设置在轮对外侧，测量机构压紧在轮对内侧；还公开了不落轮车床高精度等效锥度加工抬平方法，包括以下步骤：S1：工件预装夹，S2：工件内侧面测量，S3：工件轮缘高点定位，S4：工件抬平高度调整，解决了轮对左右轮饼磨损不一致时，导致轮对加工等效锥度超标的问题；本发明抬平效率得到提升，抬平时间缩短，不落轮加工轮对的等效锥度精度得到提高。

摘要： 本发明涉及高速铁路道岔领域，具体而言，涉及一种低等效锥度的直基本轨及道岔转辙器。一种低等效锥度的直基本轨，用于道岔转辙器，其配置有优化轨道段，并且沿低等效锥度的直基本轨的延伸方向，低等效锥度的直基本轨具备相对的第一侧及第二侧。优化轨道段包括依次间隔的第一位置、第二位置及第三位置，第一位置及第三位置分别位于优化轨道的两端。由第一位置至第二位置，优化轨道段在第一侧的轨顶向第二侧逐渐凹陷；由第三位置至第二位置，优化轨道段在第一侧的轨顶向第二侧逐渐凹陷；以在第一侧的轨顶处形成弧形的优化面。该低等效锥度的直基本轨工艺简单，可操作性强，采用该低等效锥度的直基本轨的道岔转辙器，能够显著提升行车平稳性。

摘要： 本发明公开了一种基于实测轮轨廓形匹配的等效锥度修正方法及装置，该方法包括：获取通过检测设备检测得到的目标车组当前的等效锥度；获取预设的等效锥度修正值的累积概率密度分布结果，其中，所述等效锥度修正值的累积概率密度分布结果中包含多个累积概率密度对应的等效锥度修正值；确定所述目标车组的车轮廓形对应的累积概率密度，进而确定该对应的累积概率密度在所述等效锥度修正值的累积概率密度分布结果中对应的等效锥度修正值；根据该对应的等效锥度修正值对所述目标车组当前的等效锥度进行修正，得到修正后的等效锥度。本发明实现了较为准确的基于实际轮轨廓形匹配得到等效锥度的有益效果。

摘要： 本发明一方面公开了一种高精度轮对等效锥度在线测量装置，包括位于轨道内侧面的H字状基座、压块、位于轨道外侧面的连杆，连接轴、左侧激光轮廓传感器、右侧激光轮廓传感器、触发装置，分别固定在基座两侧的左前侧激光位移传感器、右前侧激光位移传感器、左后侧激光位移传感器、右后侧激光位移传感器；基座通过压块的下压力与轨道相对固定，分别通过连接轴轴对称固定连接在连杆两侧的左侧激光轮廓传感器和右侧激光轮廓传感器，触发装置固定于基座一侧的中部。本发明还公开了一种高精度轮对等效锥度在线测量方法，实现了列车在线通过式轮对等效锥度测量，简单高效、自动化程度高、准确度好。

摘要： 本发明公开了一种高速道岔区轮对等效锥度确定方法中将道岔区对的等效锥度看作车轮与各个非对称等截面钢轨匹配时轮对等效锥度，从运动微分方程入手，推导一般情况下的轮对通过左右两侧为非对称钢轨的等效锥度，并依据重力刚度最小原则求解特殊状态下的等效锥度；本方法适用于轮对与道岔区非对称钢轨匹配外，亦同样适用于区间线路中轮轨接触点发生来回跳跃，从而导致轮对滚动圆半径差发生跳跃的情况；本发明方法通过分段计算等效锥度作为轮轨接触几何评价指标对道岔区轮轨接触几何情况进行描述，能够准确的反映轮轨过岔的真实状态，客观评价高速车轮过岔时的具体情况，为改善车辆的动力学性能提供了数据支撑。

摘要： 本发明涉及高速铁路道岔领域，具体而言，涉及一种低等效锥度的直基本轨及道岔转辙器。一种低等效锥度的直基本轨，用于道岔转辙器，其配置有优化轨道段，并且沿低等效锥度的直基本轨的延伸方向，低等效锥度的直基本轨具备相对的第一侧及第二侧。优化轨道段包括依次间隔的第一位置、第二位置及第三位置，第一位置及第三位置分别位于优化轨道的两端。由第一位置至第二位置，优化轨道段在第一侧的轨顶向第二侧逐渐凹陷；由第三位置至第二位置，优化轨道段在第一侧的轨顶向第二侧逐渐凹陷；以在第一侧的轨顶处形成弧形的优化面。该低等效锥度的直基本轨工艺简单，可操作性强，采用该低等效锥度的直基本轨的道岔转辙器，能够显著提升行车平稳性。

摘要： 本发明提供了一种轨道车辆的动态等效锥度的确定方法及装置，涉及轨道车辆线路技术领域。方法包括：对车轮踏面库中的各车轮踏面数据和钢轨廓形库中的各钢轨廓形数据分别进行分级并组合，形成各种轮轨型面组合工况；确定各轮轨型面组合工况对应的等效锥度随轨距的变化曲线；将所述各车轮踏面数据和各钢轨廓形数据与各轮轨型面组合工况进行匹配，确定轨道车辆实际运行时所对应的轮轨型面组合工况；获得线路的实测轨距，并根据所述动态等效锥度随轨距的变化曲线确定每个里程点上的实测轨距对应的动态等效锥度，形成整个线路上的轨道车辆的动态等效锥度。

摘要： 本实用新型公开了一种列车轮对加工车床轮轨等效锥度测量系统及装置，属于数控车床技术领域，包括用于采集轮对踏面整个轮廓形信息的测量单元，测量单元设于刀架上；刀架上集成有驱动装置，用于驱动测量单元横向、纵向位移；还包括控制单元，测量单元的输出端与控制单元连接，控制单元的输出端与驱动装置连接。通过控制单元与驱动装置、测量单元的配合，并通过刀架使测量单元横向和纵向位移，能够获取相对横移的轮对踏面轮廓形差值，以确定轮对滚动圆半径差，进而实现轮对等效锥度计算，整个系统能够与原有加工车床进行集成，无需额外引入专用仪器，简单、方便、高效测量轮轨等效锥度的同时，降低了测量成本开销。

摘要： 本实用新型一方面公开了一种高精度轮对等效锥度在线测量装置，包括位于轨道内侧面的H字状基座、压块、位于轨道外侧面的连杆，连接轴、左侧激光轮廓传感器、右侧激光轮廓传感器、触发装置，分别固定在基座两侧的左前侧激光位移传感器、右前侧激光位移传感器、左后侧激光位移传感器、右后侧激光位移传感器；基座通过压块的下压力与轨道相对固定，分别通过连接轴轴对称固定连接在连杆两侧的左侧激光轮廓传感器和右侧激光轮廓传感器，触发装置固定于基座一侧的中部。本实用新型测量精准度高，可自动完成，避免了人为因素造成的误差；测量数据可直接打印查看或传输至信息化系统，简洁明了，对操作人员的专业化程度要求不高。