空气弹簧失效对高架胶轮驱动有轨电车小半径曲线通过性的影响
轨道车辆空气弹簧悬挂系统应用与研究
轨道车辆空气弹簧悬挂系统应用与研究李芾;戚壮【摘要】概述空气弹簧悬挂系统的结构与特性,重点介绍橡胶气囊、应急橡胶弹簧、附加空气室、高度调整阀与差压阀等空气弹簧悬挂系统的主要元件;对空气弹簧悬挂系统在国外轨道车辆上的应用情况进行综述,并通过我国轨道客车转向架的发展研究空气弹簧悬挂系统对轨道车辆动力学性能的意义;最后归纳近年来空气弹簧悬挂系统的研究方法,讨论其未来的应用前景与研究方向.【期刊名称】《中国铁路》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P42-47)【关键词】轨道车辆;空气弹簧;悬挂系统;应用【作者】李芾;戚壮【作者单位】西南交通大学机车车辆工程系,四川成都,610031;西南交通大学机车车辆工程系,四川成都,610031【正文语种】中文近年来,我国高速铁路、城市轨道交通建设的规模和速度一直保持世界领先[1]。
高速铁路与城市轨道交通的发展无疑对车辆装备的运行安全与品质提出了更高要求,铁路旅客列车与城轨车辆广泛采用空气弹簧作为其二系悬挂装置。
空气弹簧悬挂系统直接影响车辆的曲线通过安全性、运行平稳性等动力学品质,是轨道车辆转向架的关键技术之一[2]。
1 空气弹簧悬挂系统结构特性轨道车辆转向架采用的空气弹簧悬挂系统结构见图1,该系统主要包括橡胶气囊、附加空气室、节流孔(阀)、应急橡胶弹簧、高度调整阀及差压阀。
1.1 主要元件及作用(1)橡胶气囊。
橡胶气囊内部密封一定量的空气,利用气体的可压缩性与橡胶弹性起到缓冲减振的作用。
根据橡胶气囊的形状,可将空气弹簧分为囊式、约束膜式和自由膜式三类,其中自由膜式空气弹簧由于其横移量大、刚度可调、寿命高等优点被广泛应用于现代轨道车辆上。
自由膜式空气弹簧又可分为小曲囊结构和大曲囊结构(见图2、图3)。
小曲囊式空气弹簧一般采用自密封式结构,具有安装空间小、承载能力强的特点,多应用于日系动车组和地铁车辆上;大曲囊式空气弹簧一般采用机械密封式结构,具有刚度较低、位移能力较大的特点,多应用于欧系动车组上。
《城市轨道交通车辆构造》章节练习题及答案
一、判断题1、城市轨道交通(urban rail transitmass system或transit system)简称城轨交通,包括:地铁、轻轨铁路、独轨铁路、新交通系统及城市铁路等。
()2、目前城轨交通主要有4种型式:地铁;轻轨铁路;独轨铁路;合资铁路。
()3、因为城轨交通多数采用性能优良的电动车组,无污染、低噪声,被人们誉以“绿色交通”的美称。
()4、现代的城市轻轨交通是一种集多专业先进技术于一体的系统工程,在信号自动控制和集中调度配合下,能快速而安全地完成高等运量的旅客运输任务。
()5、独轨铁路一般较适宜于公园、博览会、游乐场等作为游览、观光及兼顾短途城市交通之用。
()6、有导向轨的新交通系统的车辆外形类似于公共汽车,采用电力驱动、橡胶轮走行,在全隔离的专用走行道上行驶,没有专用的导向轨导向。
()7、车辆的导向有两种方式:一种为中央导向,另一种为侧面导向。
()8、新交通系统一般均采用全自动列车运行控制技术,无人驾驶,通过电子计算机进行运行调度控制管理。
()9、线性电机车辆采用交流电机作为牵引动力。
直线电机为线性异步感应电动机的简称。
()10、由于悬浮和导向与列车运行速度无关,所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
()11、超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。
()12、上海引进法国技术修建了一条常导磁悬浮列车商运示范线,是目前世界上唯一一条用于商业运营的磁悬浮列车线路。
()二、选择题1、“地铁”是“地下铁道交通”的简称,它是一种在城市中修建的快速、大运量的轨道交通,通常以电力牵引,其单向高峰小时客运能力可达()人次以上。
A、30000B、25000C、20000D、150002、城市公共交通是城市客运交通的主体,包括城市中提供给公众使用的各种交通工具,如:电车、出租汽车以及缆车、索道()等。
A、公共汽车B、轮渡C、地铁D、轻轨3、非公共交通主要包括私人汽车、社会团体汽车()它是城市客运交通的一种辅助方式。
现代有轨电车小半径曲线无缝线路稳定性分析
现代有轨电车小半径曲线无缝线路稳定性分析作者:段立言来源:《名城绘》2020年第06期摘要:在如今,随着城市化进程的不断加快以及人口的不断增加,在交通上面临着更大的压力,尤其是一些大城市经常会出现交通拥堵的情况。
为了有效地缓解这种压力,国家大力支持各种公共交通运输的发展,而有轨电车作为一种运输能力比较大,而且耗能比较少的交通工具,也被越来越广泛地应用于各地。
有轨电车的小半径曲线无缝线路是电车运行的重要组成部分,其无缝线路的稳定性是很重要的,本篇文章将针对其稳定性进行分析。
关键词:有轨电车;小半径曲线;无缝线路;稳定性引言现代有轨电车作为环境友好型的交通运输工具之一,在我国的多个地区都已经兴建起了相应的电车线路。
相对于地铁和轻轨,现代有轨电车可以通过的轨道最小平面半径是比较小的,因而在运行过程中其灵活性也更加好。
但是,无论是国内还是国外,在目前对于现代有轨电车的小半径曲线无缝线路稳定性的研究还是不多的,相关的一些规范和标准也没有得到统一和完善。
因此,进行其稳定性的研究和分析具有重要意义。
一、在当前对于无缝线路稳定性研究中的不足首先,在当前比较缺乏针对性的研究。
尽管在目前我国对于小半径曲线无缝线路稳定性的研究并不少,但是在研究其稳定性的时候所针对的对象往往都是国铁和地铁,这二者的曲线半径最小还是250米,但是有轨电车的曲线半径最少是30米,尤其是胶轮导轨的电车,其半径则将近10.5米[1]。
因此,在进行现代有轨电车的无缝线路稳定性研究的时候,不能够直接将现在有的关于无缝线路的研究结果用于有轨电车中。
其次,我国在进行有轨电车的无缝线路研究的时候,并没有统一的规范和标准,在研究过程中通常是借鉴地铁的标准来进行的。
再者,在进行无缝线路研究时,所进行的都是横向稳定性的研究,缺乏垂直稳定性的研究。
二、关于线路的横向稳定性影响因素的分析影响现代有轨电车的小半径曲线无缝线路稳定性的因素有很多,从横向的角度而言,主要有四个因素,分别是曲线半径、扣件的横向刚度、初始不平顺以及道床的横向阻力。
远程操控岸桥机构智能监测系统设计
设备管理远程操控岸桥机构智能监测系统设计陈彦彬 王志利(上海振华重工(集团)股份有限公司设计院,上海 200125)摘 要:为了让远程操控岸桥更加安全可靠的作业,需要实时了解岸桥上设备的运行情况及健康状态,通过设计一套机构智能监测系统,利用布置在机构不同位置不同类型的传感器,对机构进行实时监控并采集数据,然后通过监测系统软件对数据进行分析,判断各个机构的运行状态并做出响应,实现对岸桥设备主动监测维护,大大提高了岸桥设备安全性和可靠性。
关键词:远程操控岸桥;机构智能监测系统;传感器;安全性;可靠性引言随着人工智能和无人驾驶等技术的成熟,推动了港口逐渐向智慧港口的转变,全自动化或半自动码头建设和改造逐渐成为发展趋势,岸桥的作业模式已经转变为远程操控,“人”与“机”不在合而为一。
以前的操作模式,通过司机以及管理人员的视觉、感觉、触觉,甚至嗅觉能够及时发现问题进行处理。
远程操控模式下的岸桥,如何来预防感知设备故障,减少损失成了码头的新课题。
这就需要给码头设备安上眼睛,装上触觉,能够对设备的运行情况进行评估,做到主动安全。
机构智能监测系统应运而生,这套系统是设备状态监测领域专业经验的结晶,可以大幅提高设备安全性和可靠性。
1. 机构智能监测系统构架介绍岸桥机构系统主要由主起升机构、小车运行驱动机构、大梁俯仰机构、大车运行机构,小车总成机构等组成[1],是集数字技术、控制技术、通讯技术的机电液一体化设备,其复杂程度越来越高,一旦出现故障,维修时间长,难度大。
传统的维护模式一般由码头维修工人定期进行检查,或者由司机在作业时的发现问题进行报修。
随着码头运营环境的变化,比如人工成本增加、作业效率的提高,设备自动化程度的提高、远程操控和全自动化码头的建立等,降低了设备的维护停机时间,且失去了司机的人为因素,客观要求由原来的被动维修模式向可预防性维修和主动维修模式的转变。
机构运行状态智能监测系统通过安装在机构电机本体、齿轮箱、卷筒轴承座、滑轮和车轮等相应监测点上的位移传感器、加速度传感器、振动传感器,温度传感器等,将传感器所采集到的数据,在机构智能状态监测系统内利用不同的软件算法进行运算分析,与系统设定的电机、齿轮箱的传输参数、轴承模型规格、ISO振动标准等报警阀值进行对比,形成状态信息,并进行分析诊断,从而提早发现比如轴承及齿轮的故障隐患,为设备保养检修赢得足够的时间。
南京地铁车辆空气弹簧的常见问题及处理措施
南京地铁车辆空气弹簧的常见问题及处理措施作者:李启俊来源:《企业技术开发·中旬刊》2015年第06期摘要:文章结合南京地铁车辆空气弹簧在运用和检修过程中常见的一些实际故障,对故障现象、故障原因和解决方案等方面进行详细阐述,以便彻底处理空气弹簧故障,确保列车运行安全。
关键词:地铁车辆;空气弹簧;常见问题;处理措施中图分类号:U279.3 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)17-0083-02南京地铁车辆空气弹簧主要由金属部件和橡胶部件组成,安装于转向架构架和车体之间,传递垂向力和横向力。
在运行时,空气弹簧利用内部的压力空气承受垂向载荷,利用胶囊和橡胶堆的柔性承受各个方向的变形。
正常情况下,空气弹簧的金属部件一般不会发生质量问题。
空气弹簧的性能主要取决于胶囊和橡胶堆,由于橡胶材料本身特性以及使用环境和运用工况的相互影响,即便在正常的使用状态下,在使用寿命内也会出现龟裂、开胶、磨损等问题。
在这些问题中,有些属于正常现象,可以继续使用;但也有部分缺陷会影响性能,甚至可能导致列车发生安全事故,必须及时进行更换处置。
1 空气弹簧常见问题及处理措施1.1 空气弹簧漏气在运用过程中,由于气候条件、线路状况(尤其是小半径曲线)以及空气弹簧本身质量等综合因素影响,空气弹簧可能出现漏气现象。
原因分析:空气弹簧漏气主要发生在上盖与胶囊之间。
在列车运用6~8 a后橡胶材料性能逐渐老化,上盖和胶囊密封部位的橡胶也会发生压缩永久变形,在突然承受较大的横向冲击时,上盖与胶囊密封部会出现配合错位而发生漏气现象。
特别在冬季气温降低时,橡胶材料性能进一步变差,更容易出现漏气故障。
处理方式:参照南京地铁相关技术要求,在车辆运用中若空气弹簧出现轻微漏气,整车做气密性试验5 min 内主风管降压量未超过0.15 bar,可继续使用。
若超过泄漏量,则进行更换空气弹簧维修。
1.2 胶囊常见缺陷及处理方式空气弹簧胶囊由帘线层、内外橡胶层和成型钢丝圈硫化而成,如图1所示。
导轨式胶轮系统导向方式综述
导轨式胶轮系统导向方式综述张 喻1,柴立鑫2(1. 上海申通地铁集团有限公司,上海 201103;2. 上海申凯公共交通运营管理有限公司,上海 200070)1 导轨式胶轮系统车辆导向类型导轨式胶轮系统[1]是指车辆采用橡胶轮胎走行部,在混凝土结构的路面走行,依靠导向轨导向,采用独立路权运行的轨道交通系统[2],日本称为AGT(Automatic Guideway Transit),美国称为APM(Automatic Passenger Mover),法国称为VAL(Véhicule Automatique Léger),其典型技术特征是胶轮+导轨、全自动无人驾驶运行技术,运输能力一般在0.5~2万人次/h[3-4]。
由于导向轨的自导向特点,此类系统也可对应于城市轨道交通协会标准T/CAMET 00001-2020《城市轨道交通分类》中自导向轨道系统。
导轨式胶轮系统车辆由于橡胶轮的摩擦系数高、行驶时振动小,具有爬坡能力强、加减速度大、行驶噪声低等优点,主要应用在机场线和部分城市轨道交通的接驳系统,目前我国投入运营的胶轮系统包括北京、香港、深圳等城市的机场线,以及台北文山内湖线、广州珠江新城线、上海浦江线、澳门轻轨氹仔线等市区线。
在钢轮钢轨系统中,车辆走行部独特的轮对结构以及具有锥度的车轮踏面使得轮对具有自导向性,不需设置导向轮。
而在导轨式胶轮系统中,由于走行轮不具备上述自导向性,因此需要设置专门的导向轮,引导车辆沿着路轨前进。
导轨式胶轮系统的轨道一般包括走行轨和导向轨,其中走行轨与车辆的走行轮配合,导向轨与车辆的导向轮配合。
导轨式胶轮系统具有多种结构形式,主要差异在轮轨系统。
根据走行轨和导向轨的空间位置关系,其导向方式可分为:中央导向式、外侧导向式、内侧导向式[5-6],如图1所示。
中央导向式的导向轨设置在2条走行轨之间的中央位置,如图1a所示,通常只设置1条导向轨;外侧导向式的导向轨设置在2条走行轨的外侧,如图1b 所示,通常需要设置2条导向轨;内侧导向式的导向轨设置在2条走行轨的内侧,也需要设置2条导向轨,通常是将导向轨和走行轨融合在同一结构件上,如图1c 所示。
跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响研究
跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响研究随着城市化进程的加快,交通拥堵问题日益严重,人们对交通工具的舒适性和安全性能要求也越来越高。
跨座式单轨车辆因其独特的设计和运行方式受到了广泛关注。
空气弹簧作为跨座式单轨车辆的重要组成部分,对其行车安全性能影响巨大。
本文将针对跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响进行研究。
一、跨座式单轨车辆空气弹簧的作用空气弹簧是跨座式单轨车辆的重要部件,其主要作用是支撑整个车体,减轻车轮和轨道之间的冲击力,提高车辆的行驶平稳性和舒适性。
在车辆行驶中,空气弹簧还能够对车体进行自适应调节,以应对不同的路面条件和载荷变化。
空气弹簧还能够降低车体的重量,减少能耗和摩擦力,提高车辆的行驶效率。
虽然空气弹簧在提高跨座式单轨车辆的安全性能和舒适性方面发挥着重要作用,但是由于其长期使用和工作环境等因素,空气弹簧的失效问题也时有发生。
主要的失效原因包括空气泄漏、弹簧变形、气囊破裂、气囊老化等。
一旦空气弹簧失效,将直接影响跨座式单轨车辆的行车安全性能,甚至引发严重事故。
1. 行车稳定性下降:空气弹簧失效后,车身无法得到有效支撑,导致跨座式单轨车辆行车稳定性下降,容易出现侧翻、打滑等危险情况。
2. 驾驶舒适性下降:跨座式单轨车辆在运行过程中,由于失效的空气弹簧无法有效缓解地面的震动和冲击,导致驾驶员和乘客的舒适性大大降低。
3. 刹车性能下降:由于失效的空气弹簧无法起到减震作用,车辆在刹车时容易产生侧滑现象,影响刹车性能,增加了事故的发生几率。
4. 能耗增加:失效的空气弹簧会导致车辆的重量增加,摩擦力增大,从而使车辆的能耗增加,运行效率下降。
空气弹簧失效对跨座式单轨车辆的行车安全性能产生了极大的影响,加大了车辆的事故风险,降低了车辆的行车舒适性和运行效率。
四、提高跨座式单轨车辆行车安全性能的措施1. 定期检查和维护:对跨座式单轨车辆的空气弹簧进行定期检查和维护,及时发现并解决问题,保证车辆运行的安全和舒适性。
空气弹簧失效对车辆动力学性能的影响
空气 弹簧是 一种在柔性密 闭 的橡 胶气 囊 中加 入压 缩
气 弹簧本体 到 附加 空气 室 之 间节 流孔 的大 小 , 得 车辆 获 在振动过 程 中所需要 的阻尼 , 振动得 到必要 的衰 减 , 使 能 代替结构 复杂 、 加工要求 比较精 密的垂直油压减 振器 。 为确 保 车辆运 行 的安 全性 , 在空 气 弹簧 下部 设 置橡
胶堆, 当空气 弹簧失 效 时 , 车体 支撑 于橡 胶堆 上 ; 在两 空
I4 20 2 3 2 5 9 0 0 0
43 40 46 46 0 5 7 9
气 弹簧 间设 置差 压 阀 , 当转 向架 一 侧 空气 弹 簧 失 效 , 另
一
侧空气 弹簧 可通 过差压 阀将 压力 空气 排 出 , 防止 由此
1 3 上 盖 板 与橡 胶 堆 之 间摩 擦 系 数 .
而 引起 车体倾 斜 , 而 保证 了车 辆 的安 全 运 行 , 从 当然 车
辆 的运行 平 稳性 会 有 所 下 降l 。通 过 对 车辆 正 常工 况 _ 】 ]
上 盖板材 料 Q2 5 摩 擦 块 材料 为 超 高 分 子 聚 乙 3 A,
烯, 试验 计算 无气状 态下 , 荷 为 4 N、Ok 时空 气 载 Ok 7 N 弹簧上 盖与 橡胶 堆 之 间 的摩擦 系 数 ( 涂 硅 脂 ) 未 。空 载
4 N下 , 擦 系数 y .8 ≤0 1 0k 摩 一0 0 1 . 。载 荷 7 N 下 , 0k 摩
空气弹簧装置性能状态对车辆运行品质的影响浅析
文 章 编 号 :0 27 0 (0 0 0 —0 00 10 —6 2 2 1 )30 4—3
铁 道车 第4 卷第3 00 月 辆 8 期21 年3
空 气弹簧 装置性 能 状 态对 明铁 路 局 昆明 车辆 段 , 南 昆 明 6 0 1 ) 昆 云 5 0 0
附加 空气室 等组成部 件 ( 位) 部 的性 能状 态对 车辆运行 品质及 乘坐舒 适度均 有影 响 。 2 1 空气弹 簧故障 影响车 辆运行 品质 .
该车 晃动 的原 因是 1 端 、 位 2位 端 差 压 阀失 效 , 2位 端
节流 阀失 效 。配 属 的 KD 9 9 0 。 9 2 7号 车 于 2 0 0 8年 8 月 出现 振动 大问题 , 致该 车 振 动 大 的原 因是 空 气 弹 导 簧高度 调整 不 当, 响 了其 进风性 能 , 终导 致 了异 常 影 最 振 动 的产 生 。据不 完 全统 计 , 2 0 在 0 8年 8月 以前 , 出
量 , 而使 空气 弹簧 的高度保 持不 变 , 从 以保证 前后 车辆 之 间的可靠 连挂 。高 度 控 制 阀 由高 度 控制 机 构 、 排 进 气 机构和延 时机 构等组 成 , 构造 见 图 2 其 。
发生倾 斜 , 影响行 车安 全 。
! t m2-1  ̄. '' m 1
由空气 弹簧 、 高度 控 制 阀 、 压 阀、 加 空气 室 等部 件 差 附
组 成 ( 1 。 其 任 意 配 件 作 用 状 态 不 良 , 会 影 响 到 图 ) 均
空气 弹簧装 置 的总体性 能 , 出现车辆 异常振 动 、 动等 晃
现象 , 致 车辆运 行 品质恶化 。 导
胶囊 的胶 注不均衡 、 度 不均 匀 、 在 气 孔等 所 致 ; 厚 存 空 气 弹簧裂 纹 及 破损 主要 是 由于 长 时 间 的 日照 造成 老
铁道车辆空气弹簧系统常见故障分析
29
第 25 卷第 2 期 2019 年 4 月
10.13572/ki.tdyy.2019.02.009
铁道运营技术
Railway Operation Technology
Vol.25 No.2 April 2019
铁道车辆空气弹簧系统常见故障分析
方 松 1,庞应哲 2
(1.南京铁道职业技术学院,讲师 2.南京浦镇科技实业有限公司,工程师 1.2,江苏 南京 210031)
[5]刘增华,李芾,傅茂海. 铁道车辆空气弹簧系统最优控制 策略及方法研究[J].铁道学报,2006
[6]罗仁,曾京,邬平波.空气弹簧对车辆曲线通过性能的 影响[J].交通运输工程学报,2007
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图 1 允许出现的胶体缺陷 图2 不允许出现的胶体缺陷
2.2 裂缝 空气弹簧裂缝缺陷如果没有漏出织物 层,可不视为气囊报废。如果裂缝长度在 30 mm 以 上而且深度和高度大于 1 mm 时则应视为重要缺 陷。图 3、图 4 分别为允许和不允许裂缝示意图。
图 3 允许裂缝
图 4 不允许出现的裂缝
铁道车辆空气弹簧系统常见故障分析
参考文献:
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2.1 织物外观 空气弹簧受力后产生形变或恢复, 这种特性称之为刚度特性。空气弹簧的形变量和其 气压、有效受力面积、气体温度、气流速度等因素有 关。空气弹簧在服役期内可能出现胶体外层上存在 小缺陷,如果缺陷尺寸较小,且只影响到胶体的外层 而没有损伤到织物加强层,出现这样的缺陷不必更 换气囊。如图 1 所示。如果织物层出现破损、损伤 则应当视为重要缺陷并应马上更换气囊,防止酿成 故障。如图 2 所示。
空气弹簧失效对车辆动力学性能的影响
空气弹簧失效对车辆动力学性能的影响吕凤梅;赵建秋;李明;景建辉;邵楠【摘要】介绍了SYS540H4空气弹簧的特性,通过对车辆正常工况和空气弹簧失效工况建立非线性动力学模型,对车辆动力学性能进行分析,考察了车辆蛇行运动稳定性、动态曲线通过性能及运行平稳性.分析结果表明当空簧失效时,车辆的动力学性能变差,特别是在比较差的线路上要降到很低的速度才能安全运行.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2012(032)005【总页数】4页(P34-37)【关键词】转向架;空气弹簧;动力学性能;失效;橡胶堆刚度【作者】吕凤梅;赵建秋;李明;景建辉;邵楠【作者单位】唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;河北机车技师学院,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035【正文语种】中文【中图分类】U270.331+.4空气弹簧是一种在柔性密闭的橡胶气囊中加入压缩空气、利用空气的可压缩性进行工作的非金属弹性元件,弹性恢复力由内部空气压缩的反力和随着变形有效受压面积增加的反力共同提供,具有缓冲、减振及降低噪声等功能。
空气弹簧可以同时承受3个方向的载荷,具有低横向和垂向刚度和能承受大扭转变形。
合理地确定由空气弹簧本体到附加空气室之间节流孔的大小,获得车辆在振动过程中所需要的阻尼,使振动得到必要的衰减,能代替结构复杂、加工要求比较精密的垂直油压减振器。
为确保车辆运行的安全性,在空气弹簧下部设置橡胶堆,当空气弹簧失效时,车体支撑于橡胶堆上;在两空气弹簧间设置差压阀,当转向架一侧空气弹簧失效,另一侧空气弹簧可通过差压阀将压力空气排出,防止由此而引起车体倾斜,从而保证了车辆的安全运行,当然车辆的运行平稳性会有所下降[1]。
通过对车辆正常工况和空气弹簧失效工况建立动力学模型,分析了车辆动力学性能并进行对比,提出一些建议。
车辆空气弹簧失效对动力学性能的影响分析
车辆空气弹簧失效对动力学性能的影响分析作者:刘洪阳王寿辰官贺周通来源:《汽车世界·车辆工程技术(中)》2019年第06期摘要:在高速动车组中,通常使用空气弹簧作为辅助悬挂系统。
空气弹簧极大地抑制了从车架到车身的高幅度振动,从而使车辆乘坐感受更加良好。
但是,空气弹簧也是车辆悬架系统中最容易损坏的部件。
如果车辆高速行驶,空气弹簧破损会造成危险。
在本文中,我们分析了空气弹簧破裂后的车辆行驶性能以及诸如车辆出轨系数和轮轨侧向力等安全因素。
结果表明,在空气弹簧上直线行驶的车辆的平稳性和稳定性大大降低,并且在弯道行驶时存在脱轨的风险。
关键词:轨道车辆;空气弹簧失效;平稳性;安全性目前,高速动车组一般采用空气弹簧装置进行二次悬挂,主要由空气弹簧体,附加气室,高度调节阀和压差阀组成。
空气弹簧装置极大地提高了车辆的能动性,提高了车辆的乘坐舒适性,并易于维持和修理。
空气弹簧不仅支撑车身,而且还从车轮和导轨中分离并衰减了动态激励,因此该组件的故障严重影响了车辆系统的安全性能。
空气弹簧故障有几种类型,例如气门故障,高度调节气门故障和橡胶囊破裂。
其中,最为常见的损坏是橡皮囊破裂。
橡胶气囊中的气体立即完全消失,应急橡胶堆支撑车身。
整个过程很短。
影响车身和结构变化的刚度,严重影响安全性能。
因此,有必要分析空气弹簧制动器对车辆动态性能的影响。
空气弹簧是非金属弹性元件,可将压缩空气添加到柔性密封橡胶气囊中,并通过压缩空气运行。
内部空气压缩的反作用力增加了弹性恢复力,有效压缩面积随变形而增加。
它具有反作用力,并具有缓冲,减振和降噪功能。
空气弹簧可以同时承受三向载荷,横向和纵向刚度低,并且可以承受较大的扭转变形。
合理确定从空气弹簧体到附加气室的节流孔的尺寸,在振动过程中获得必要的车辆阻尼,获得所需的振动阻尼,并用复杂的结构和相对较早的结构代替垂直液压。
为了确保车辆的安全运行,在空气弹簧下方安装了一个橡胶垫。
如果空气弹簧出现故障,则车身将由橡胶堆栈支撑。
跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响研究
跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响研究【摘要】本研究旨在探讨跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响。
首先介绍了空气弹簧在跨座式单轨车辆中的作用,然后分析了空气弹簧失效可能带来的风险。
实验方法和步骤包括充气压力的监测和弹簧失效模拟实验。
通过实验结果分析发现,失效空气弹簧对行车安全性能具有较大影响。
结论部分总结了失效空气弹簧对跨座式单轨车辆行车安全性能的不利影响,提出了建议和展望。
本研究的重要性在于为提升跨座式单轨车辆的安全性能提供了理论基础和实验支持。
【关键词】跨座式单轨车辆、空气弹簧、失效、行车安全性能、影响、研究、风险、实验方法、实验结果分析、建议、展望、总结。
1. 引言1.1 研究背景2000字的内容太长了,我无法在这里完整输出。
我可以为您生成一部分内容,您可以在需要时继续阅读。
您可以告诉我您想要我输出哪一部分内容。
描述了关于跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响研究的起因和背景,为读者提供了研究的前提和依据。
1.2 研究目的研究目的是通过对跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响进行深入探究,揭示失效空气弹簧可能带来的潜在风险,为改善跨座式单轨车辆的安全性能提供科学依据。
通过实验方法和步骤的设计,以及对实验结果的分析,探讨失效空气弹簧对跨座式单轨车辆行车安全性能的具体影响,为行业提供技术支持和参考。
研究的目的是为了提升跨座式单轨车辆的安全水平,减少安全事故的发生,保障乘客和行车人员的生命财产安全。
通过本研究,可以为相关行业提供数据支持和安全防范建议,为未来的技术研发和安全改进提供指导。
1.3 研究意义研究意义是指本研究所探讨的问题对于学术界和实际工程领域的重要性和价值。
本研究针对跨座式单轨车辆空气弹簧失效对行车安全性能的影响展开深入研究,具有以下几点研究意义:空气弹簧是跨座式单轨车辆中起着重要作用的关键部件,其失效可能引发一系列安全问题,甚至造成事故。
通过深入研究空气弹簧失效可能带来的风险和后果,可以为相关部门提供科学参考,从而及时采取相应的预防和控制措施,减少事故发生的可能性。
空气弹簧失效对车辆动力学性能的影响
空气弹簧失效对车辆动力学性能的影响摘要:空气弹簧作为二系悬挂的主要部件,它不但起着隔离和衰减二系振动的作用,而且还起着支撑车体的作用。
空气弹簧的橡胶囊一旦发生大的破裂将会造成空气弹簧的支撑作用瞬间消失,应急弹簧开始代替空气弹簧起作用,由于空气弹簧失气的过程十分短暂,导致二系悬挂系统的刚度瞬间发生剧烈的变化,二系悬挂力也会随着发生较大的改变,造成对车体和构架产生大的冲击。
这不仅影响到车辆的运行品质,还会危机到车辆的运行安全。
所以对空气弹簧失效对车辆动力学性能影响的研究是十分重要的。
关键词:轨道车辆;空气弹簧;动力学性能;失效分析1.前言目前,铁道客车二系悬挂大部分采用空气弹簧,国内外学者对空气弹簧的刚度特性和减振特性进行了大量的研究,在以往的动力学计算中假设空气弹簧在正常工作范围内的刚度为线性,采用线性弹簧和阻尼模拟空气弹簧。
一些学者也采用了有限元法和气体状态方程建立空气弹簧模型等方法研究空气弹簧的动态特性。
但这些研究是基于空气弹簧正常工作状态下的,目前对空气弹簧失效的研究还很少,因此空气弹簧失效后对车辆动力学性能影响的研究十分必要。
2.空气弹簧失效的动力学模型空气弹簧既是二系悬挂系统的主要部件,同时也是二系悬挂系统中的易损件。
空气弹簧的故障有很多种,比如高度调节阀故障、差压阀故障以及橡胶囊出现故障等。
其中橡胶囊破裂是最常见的故障,由于橡胶囊的破裂会使空气弹簧内的空气瞬间释放出去,空气弹簧失去支撑车体的能力,车体开始支撑于应急弹簧上面。
因为空气弹簧中气体释放的时间非常短暂,导致二系悬挂系统的刚度发生剧烈的变化,同时二系悬挂系统中的悬挂力也随之发生剧烈的变化,当车辆在较差的线路上行驶时轮轨间会产生较大的横向和垂向冲击,危及到了车辆运行的安全性,本文中研究的是空气弹簧橡胶囊破裂时完全失效的情况。
由于空气弹簧失效后,二系悬挂系统中的横向和纵向的定位作用大大减弱。
当空气弹簧中的应急弹簧开始起作用后,车体的垂向有应急弹簧起支撑作用,横向和纵向由应急弹簧和上下磨耗板共同起着定位的作用。
城市轨道交通系统概论期末复习题与其答案
城市轨道交通系统概论——复习题一、填空题1、上海地铁8节编组列车的车辆排列可以为A-B-C-B-C-B-C-A。
2、为了满足车辆运行需要,动车组必须具备三种根本的牵引特性,即恒力矩特性、恒功率特性、自然特性。
3、受流装置按其受流方式可分为:杆型受流器、弓形受流器、侧面受流器、轨道式受流器、受电弓受流器。
4、按电动车组动能的转移方式,制动方式可以分为两类:摩擦制动方式和动力制动方式,城市轨道交通车辆上采用的动力制动方式主要有电阻制动和再生制动。
5、城市轨道交通车辆常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动和盘形制动,在高速列车的制动系统中还有电磁制动。
6、轮对轮缘的内侧距是影响运行平安的重要因素,我国地铁车辆轮对,内侧距为1353 2mm。
7、车辆电气包括车辆上的各种电气设备及控制电路。
按其作用和功能可分为主电路系统、辅助电路系统和电子与控制电路系统。
8、上海地铁的受电制式采用直流1500v。
9、一般转向架支承车体的方式有心盘集中承载、旁承承载、心盘局部承载。
10、车体一般包括底架、端墙、侧墙及车顶。
二、名词解释1、车辆定距:车辆两相邻转向架中心之间的距离2、二系悬挂装置:在车体与轮对之间设有两系弹簧减振装置,即在车体与构架间设摇枕弹簧装置,在构架与轮对间设轴箱弹簧减振装置,两者相互串联,使车体的振动经历两次弹簧减振的衰减3、再生制动:再生制动是把电动车组的动能通过电机转化为电能后,再使电能反响回电网提供给别的列车使用。
4、一系悬挂装置:在车体与轮对之间,只设有一系弹簧减振装置,它可以设在车体与构架之间,也可以设在构架与轮对之间。
5、轻轨:是指车辆对轨道施加的荷载相对于城际铁路较轻,多为有轨电车系统开展而来的.6、地铁:由于市中心的线路通常被铺设在地下隧道里,故称地下铁路7、电阻制动:将发电机发出的电能加于电阻器中,使电阻器发热,即电能转变为热能。
电阻器上的热能靠风扇强迫通风而散于大气中。
8、转向架轴距:轴矩是通过车辆同一侧两车轮的中点,并垂直于车辆纵向对称平面的二垂线之间的距离;全轴距即最前轴到最后轴的距离三、综合题1、转向架有什么作用?有什么重要性?简述其分类及主要组成局部。
现代有轨电车小曲线段钢轨磨耗特性分析
现代有轨电车小曲线段钢轨磨耗特性分析
刘士煜;雷震宇;姚幸
【期刊名称】《交通与运输》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】现代有轨电车线路条件受道路条件影响,小曲线路段较多,且交叉口平交段同社会车辆混行,因而轮轨磨耗现象严重。
为了提升有轨电车钢轨寿命,减少运营阶
段钢轨维修频率,通过现场调查、比较分析、仪器测试等手段,分析已运营有轨电车
线路钢轨非正常磨耗的现状、分布规律以及典型磨耗区段的线路特征。
实测过程中发现,部分轨道内外股钢轨踏面已偏离原始廓形,依靠外股的刚性导向作用,过大的横向作用力导致曲线外股侧磨严重。
半径400 m以下的小曲线段钢轨主要磨耗类型
为有规律的波浪形磨耗,属于典型的“响应型”波磨,符合有轨电车轻载运行的特点。
【总页数】5页(P57-61)
【作者】刘士煜;雷震宇;姚幸
【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室;同济大学铁道与城市轨
道交通研究院;上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司;上海有轨电车工程技
术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】U491
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轨道车辆空气弹簧锥型堆橡胶剥离问题分析
轨道车辆空气弹簧锥型堆橡胶剥离问题分析发布时间:2023-03-24T03:11:00.600Z 来源:《中国科技信息》2023年1月1期作者:姜永波宫垂玉徐静[导读] 本文从故障解刨、光谱分析、材质对比、涂层与粘结剂等多方面分析橡胶剥离的原因。
姜永波宫垂玉徐静中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛,266111摘要:轨道交通车辆普遍采用空气弹簧悬挂系统,其中空气弹簧是系统中的最核心零部件,其作用一是利用空气弹簧的垂向特性,提高车辆系统的垂向运行平稳性,二是空气弹簧的垂向和横向并用,取消转向架二系悬挂装置中的摇动台,简化转向架结构,三是充分利用大变位(包括扭转)、低横向刚度空气弹簧的三维特性,实现转向架二系悬挂装置的轻量化,同时结合抗蛇形减振器,更好的协调转向架蛇形运动稳定性和良好的曲线通过能力。
在实际生产和运用过程中,多次出现空气弹簧锥形堆橡胶鼓包剥离质量问题,造成抬车更换等不必要损失。
本文从故障解刨、光谱分析、材质对比、涂层与粘结剂等多方面分析橡胶剥离的原因。
关键词:轨道车辆空气弹簧橡胶剥离红外光谱1.引言轨道交通车辆普遍采用空气弹簧悬挂系统,其中空气弹簧是系统中的最核心零部件。
空气弹簧锥型堆橡胶剥离问题已经在多个项目发生过,因为橡胶堆硫化属于特殊工艺过程,影响质量因素较多,故障原因很难定性,造成空气弹簧橡胶堵鼓包问题发生率一直较高,锥型堆橡胶局部鼓包剥离情况如图1所示。
图1 锥型堆橡胶局部剥离情况2.原因分析2.1 初步解刨分析观察已切开的橡胶堆故障处的橡胶、胶黏剂和金属表面,剥离贯穿整个轴向面、金属板上有黑色涂层、剥离部位的橡胶表面光滑。
初步分析粘接失效模式为:大部分区域为胶黏剂面胶与橡胶之间分离,同时又见骨架局部与底胶分离。
2.2 光谱分析对故障件进行红外光谱分析,可见裂纹处橡胶板的光滑表面谱图基本相同,表面下0.5mm处与表面谱图基本相同,表面下2mm处与内部橡胶谱图相同且与表面谱图有区别,金属板上的橡胶条谱图与内部橡胶谱图相同,剥离部位的橡胶表面有析出聚乙烯(石蜡)类物质,红外光谱分析如图3所示,红色圈内的峰为聚乙烯特征峰。
城市轨道车辆异常晃动原因分析及建议
城市轨道车辆异常晃动原因分析及建议发布时间:2022-05-06T07:45:33.465Z 来源:《新型城镇化》2022年8期作者:朱良政李吉彬袁爽[导读] 随着城市轨道车辆运行时间的增加和运行里程的累积,转向架及与车体连接机械部件存在一定程度的性能降低,带来车辆的平稳性下降,常见的表现之一为车辆的低频宽幅晃动。
转向架的一系橡胶弹簧、空气弹簧、抗侧滚扭杆装置性能降低是造成车辆异常晃动的主要影响因素。
通过对这几个主要因素的分析研究,为车辆晃动故障的解决提供理论参考。
中车南京浦镇车辆有限公司江苏省南京市 210031摘要:随着城市轨道车辆运行时间的增加和运行里程的累积,转向架及与车体连接机械部件存在一定程度的性能降低,带来车辆的平稳性下降,常见的表现之一为车辆的低频宽幅晃动。
转向架的一系橡胶弹簧、空气弹簧、抗侧滚扭杆装置性能降低是造成车辆异常晃动的主要影响因素。
通过对这几个主要因素的分析研究,为车辆晃动故障的解决提供理论参考。
关键词:架修、晃动、刚度、平稳性近年来,城市轨道车辆出现多起异常晃动情况,车辆大多临近架修期,如苏州轨道交通1号线增购车辆出现的异常晃动案例,车辆开始上线时间为2016年09月,行驶里程数约49.8万公里。
车辆异常晃动严重时,对车辆运行平稳性和舒适性会造成极大影响,因此,对产生车辆异常晃动的分析研究具有重要意义。
一、异常晃动特征1.1 受线路影响车辆运行在轨道上,会受到轨道线路的影响,同样性能的车辆在平直轨道上运行和在不平顺、高低起伏的轨道上运行,产生的车辆平稳性不同。
车辆异常晃动现象,在平直线路上较为轻微;然而在过弯道、下坡道时表现较为明显。
1.2 低频高振幅此类晃动故障,与高频低幅振动不同,约2~3秒左右的大幅度浮沉振动同时伴有侧滚振动。
比较类似在水上行船的晃动感,频率低,幅度较大,起伏之间会有失重感。
1.3 受运行速度影响车辆运行速度在50~80km/h区间内,会明显感受到晃动幅度增加,线路条件相同情况下,速度越高,晃动越明显。
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2019年9月
华 侨 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) JournalofHuaqiaoUniversity (NaturalScience)
犇犗犐:10.11830/ISSN.1000?5013.201903065
Vol.40 No.5 Sep.2019
588
华 侨 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) 2019年
1 空气弹簧的结构
高架有轨电车的空气弹簧装置一般由能够伸缩的橡胶气 囊、上盖板、磨 耗 板、扣 环、叠 层 弹 簧 及 底 座 等 组 成[2],其 结 构 如图1所示.当气囊发生破损失气后,上盖板与磨耗板接触 , [3] 叠 层 弹 簧 随 之 起 作 用 ,此 时 为 危 险 工 况 ,可 能 发 生 安 全 事 故 .
高架胶轮驱动有轨电车(以下简称高架有轨电车)是 一 种在 高架混 凝 土 轨 道 梁 上 运 行,采 用 中 间 式 导向双轴转向架与橡胶轮胎驱动行驶的单编组或多 编 组的 客运车 辆,具 有 转 弯 半 径 小、运 行 平 稳 性 好、 运行噪音小等特点[1].高架有轨电车的空气弹簧是连接车体和转向架的悬挂系统组成部分,是在密 闭 的 橡胶气囊中加入压力空气,利用空气的压缩弹性工作 的非弹 性元件.空 气 弹 簧 不 但 能 支 撑 车 体,还 能 衰 减、隔离来自车辆轮轨间的动态激励[2].在车辆实际运行过程中,空气弹簧经常会出现高度调节故 障、阀 门故障、橡胶气囊破裂故障[2].若空气弹簧出现故障,会导致车辆的悬架减振效果变差,不仅影响乘 坐 的 舒适性,而且会影响车辆的曲线通过性.因此,本文主要研 究 空气弹 簧失 效 对 高 架 有 轨 电 车 小 半 径 曲 线 通过性的影响.
中 图 分 类 号 : U232
文 献 标 志 码 : A 文 章 编 号 : 1000?5013(2019)05?0587?06
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收 稿 日 期 : 2019?03?31
通信作者: 文孝霞(1977?),女,副 教 授,博 士,主 要 从 事 城 市 轨 道 交 通 系 统 动 力 学 的 研 究.E?mail:wenxiaoxia150@ 163.com.
基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (51475062)
失效工况下的车辆进行动力学性能仿真.仿真结果表 明:当 空 气 弹 簧 失 效 后,车 辆 的 抗 倾 覆 稳 定 性、抗 脱 轨 稳
定 性 变 差 ,车 体 侧 滚 角 变 大 ,曲 线 通 过 性 变 差 .
关 键 词 : 高 架 胶 轮 驱 动 有 轨 电 车 ;空 气 弹 簧 失 效 ;曲 线 通 过 性 ;动 力 学 仿 真
WEN Xiaoxia,YIN Xiaokang,DU Zixue
(InstituteofRailwayTransportation,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋: Theeffectofairsuspensionfailuresontheperformanceofpassingsmallradiuscurveforelevated rubberwheeldriventramisinvestigated.Atopologyofthetramswasstablished,and multibodydynamics theoryanddynamicssimulationsoftwarewereusedtoestablishasimulation modeloftram andline.Thedy namicsimulationsofvehicleperformanceunderdifferentworkingconditionswithairsuspensionfailureswere alsocarriedout.Thesimulationresultsshowthatwhenthetram′sairsuspensionfails,theantioverturning stabilityandantiderailmentstabilityofthetram willbecomeworse,theguidewheelwillderailandtherollan gleofthetram body willbecomelarger,tram′sperformanceofpassingcurvewillbeworse. 犓犲狔狑狅狉犱狊: elevatedrubber?wheeldriventram;airsuspensionfailure;curvepassingperformance;dynamic simulation
空气弹簧失效对高架胶轮驱动有轨电车 小半径曲线通过性的影响
文孝霞,尹晓康,杜子学
(重庆交通大学 轨道交通研究院,重庆 400074)
摘要: 探讨空气弹簧失效对高架胶轮驱动有轨电车小半 径 曲 线 通 过 性 的 影 响.建 立 高 架 有 轨 电 车 的 动 力 学
拓 扑 结 构 ,运 用 多 体 动 力 学 理 论 及 动 力 学 仿 真 软 件 ,建 立 高 架 有 轨 电 车 及 线 路 的 仿 真 模 型 ,并 对 不 同 空 气 弹 簧
2 高架有轨电车动力学模型
图 1 空 气 弹 簧 的 结 构
2.1 曲fairsuspension
高架有轨电车的动力学仿真模型包括车体、转向架及线路模型[4?5].在建模前,应先确定最小 曲 线 半
径、曲线 超 高 等 线 路 模 型 参 数[6?7].由 于 中 间 式 导 向 轨 道 车 辆 运 行 轨 道 正 线 曲 线 的 最 小 半 径 为 50 m[8],