常导中低速磁浮车辆竖曲线通过分析_黄志辉
中低速磁浮车辆空气弹簧动力学建模及其应用研究
第 36 卷第 6 期2023 年12 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 6Dec. 2023中低速磁浮车辆空气弹簧动力学建模及其应用研究王相平1，李星1，王剑锋2，吴少培1，丁旺才1，李国芳1（1. 兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州 730070；2. 包头铁道职业技术学院铁道机车车辆系，内蒙古包头 014060）摘要: 建立合理的适用于中低速磁浮车辆的空气弹簧动力学模型是预测中低速磁浮车辆动力学性能的必要条件。
基于振动力学与弹性力学基本原理，建立了中低速磁浮车辆空气弹簧系统非线性动力学模型，依据测试结果辨识了系统参数，试验验证了模型的准确性，并结合线路动态测试结果对比了线性模型与非线性模型的差异。
结果表明：空气弹簧在±70 mm有效行程范围内，其垂向载荷‑内压‑位移之间呈三次函数关系，行程大于70 mm时，载荷‑位移呈线性关系；磁浮车辆空气弹簧横向刚度极大，可以分段线性近似表示；直线线路车辆速度大于30 km/h以及曲线线路半径小于100 m时，线性模型计算结果偏差较大，非线性模型计算精度显著高于等效线性模型。
研究结果可为中低速磁浮车辆设计、动力性能预测提供理论依据。
关键词: 中低速磁浮车辆；空气弹簧；橡胶气囊；结构特征；动态特性中图分类号: U260.331+.4 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2023）06-1527-12DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.06.007引言中低速磁浮交通是中国具有自主知识产权的新技术，近年来得到了广泛发展。
空气弹簧悬挂系统作为中低速磁浮车辆的关键隔振部件，其动力学性能直接影响车辆的安全性、舒适性，是决定中低速磁浮车辆发展前景的重要因素［1‑2］。
近年来，以线性弹簧、阻尼并联的空气弹簧等效模型因其简单、高效的计算优势而被广泛应用于中低速磁浮车辆动力学模型中［3‑6］，但难以准确表征空气弹簧系统的幅频依赖性也致使其计算结果存在较大误差［7］。
长定子中低速磁浮直线电机动力学数值分析与优化设计
关 键词 ：有 优化设计
【 ｂｔ ｃ】 ｈ ｂｓ ｙａ ｉ ｅ ｏｍ ｎｅ，ｅ ａ ｒ ｆ ｑｅｃ ｄｖ ｒ ｉ ｏｅ ｏ ｌｅ ｍ ｔ Ａ ｓ ａｔ Ｔｅ ａｉｄｎｍｃ ｐ ｒ ｒ ａｃｓ ．ｎｔ ａ ｒ ｕｎｙａ ｂ ｔ ｎ ｄ ， ｒｉ ｒ ｏ ｒ ｃ ｓ ｆ ． ｕ ｌ ｅ ｎ ｉ ａｏ ｍ ｆ ｎ ｒ ｏ ｓ ｕ ｔｒ ｏ ｈ ｗ ｓ ｅｄｍ ｇｅ ａｎａｅｇｔ ｅ ｏ ｐｅ ｅｓｖ ｕ ｅｉａ Ｆ Ｍ ａ ａ ｚｎ ｓｄｎ ｍ一 ｔ ｃｕｅ ｆｔｅ ｏ －ｐ ｅ ａｌ ｔ ｉ ｏ ｒ ｌ ｖｒ ｒ ｒ ｍ ｒｈ ｎｉ ｎ ｍ ｒ ｌ Ｅ ｎ ｌ ｉ ｏ ｉ ｙ ａ ｃ ｅ ｃ ｙ ｇ ｎｔ ｓ ｒ ｔ ｃｕｅｏ ｎ ｔ ｏ ｎ ａ ｙ ｃ ｒｎ ｕ ｔｒ ｈ ｅ ｓ ｉ ｉｒ ｉｎ ｒｑ ｅ ｃ ａｇ ｆｌ ａ ｒ ｔｒ ｆｌ ｇｓ ｒｌ ｅｒｓｎ ｈｏ ｏｓｍ ｏ． ｅｓｎｉｖ ｖｂａ ｏ ｅ ｕｎ ｙｒ ｅｏ ｎ ｒ ｓｕ ｏ ｔ ａ ｉ ｏ Ｔ ｔｅ ｔ ｆ ｎ ｉ ｅ ｏ ｏ ａ ｄ ｍ ｖｂａ ｏ ｘ ｉ ｏ Ｗ ｌ ｅ ｎ ｔ ｃｕｅ ａ ｐｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｓｆ ｔ ｍ ｔｒ ｎｔｅｒｎ ｏ ｉｒ ｉｎｅ ｃ ａｉ ａ ａ ａ ｚｄａ ｄｔｅｓ ｕｔｒ ｗ ｓｏ ｔ ｚｄｏ ｅｂ ｉ ｏ ｅ ｉ ｈ ｔ ｔ ｎ ｓｎ ｙ ｔ ｈ ｒ ｍｉ ｈ ｓ ｈ ｐ ｅ ｉ ｓａ ａ ｓ ． ｅｒｓ ｌｓ ｏ ｅ ａ ｔｅ ｎｔ ｅｅ ｎ ａ ａ ｓ ｌ ａ ｔｒ ｏ ｎ ｅ ｒ ａ ｒｖ ｕ ｌ ｉ Ｔ ｅｕｔ ｈ ｗ ｄｔｔ ｈ ｉ ｌ ｏ ｎ ｙｓ ｈ ｈ ｆ ｅ ｍｅ ｔ ｌ ｉ ｏ ｉ ｒ ｍ ｏ ｔ ｌ ｉ ｔ ｏｙＷ ｉ ｙ ｓｆ ｎ ｏ ｎ ｅ ｎ ｏｙｎｈ ｓ ａｌ ｔ ｉ ｐｃ ｎ ｈｃ ， ｄｐｏｉｅ ａｃｌｉｇｄ ａ ｏ ｓ ｒｎｉｇｏ ａｌｖｔ打 ，ｕ ａ ｏｐｏｉｅ ｂｅ ｏ ｎ ｅｔ ｄｃｅｋａ ｒｖｄｄｃ ｕａｎ ａ ｆｒｅｔ ｕｎｎ ｍ ｇｅ ｎｂｔ ｓ ｒｖｄｄ ｓ ａ ｎ ｌ ｔ ｔ ｔ ｆ 九 ｌ ｔｅｂｓｓ ｏｆ ｒ ｅ ｅｉｎａ ｄｉｐ ｏｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｔ ｅ ｏｍａｃ． ｈ ａｉｆ ｒｕｔ ｒ ｓ ｎ ｒ ｍ ｎ ｌ ｅ ｍ ｏ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｈ ｄ ｇ ｍ ｖ ｆ ｏ ｉ ｒｏ ｒ ｆ
低速磁浮列车曲线通过时电磁铁动态导向力分析
Ａｎａ ｙ ｉ ｎ ｍ ａ ｎｅ ｎａ ｉ ｕ ｄａ ｅｆ ｒ ｅｗｈｅ ｌ ｓｓｏ ｇ ｔｄｙ ｍ ｃｇ ｉ ｎｃ ｏ ｃ ｎ
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第３ ０卷 第 ３ 期 ２０ ０ ７年 ５月 ２ ０日
电力机 车与城轨 车辆
Ｅ ｅ ｔ ｃ Ｌ ｃ ｍｏ ｉｅ ＆ Ｍａ ｓ ｒ ｎ ｉ Ｖ ｈ ｃｅ ｔ ｃｒ ｏ ｏ ｔ ８ ｉ ｖ ｓ Ｔ ａ ｓｔ ｅ ｉ ／ｓ
Ｖ０ ． ０ Ｎｏ ３ １３ ． Ｍａ ０ ｈ， ０ ７ ｙ２ ｔ ２ ０
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头等运动 ， 从而影响导 向力的大小 。 文章 以一 电磁 型低 速磁浮列车的悬浮 电磁铁 为研究对象 ， 首先推导 出了悬 浮电磁铁在 曲线上 的横 向平衡位 置 ， 然后通 过几何分析得 出了 电磁铁导 向力与横向偏移 量 、 摇头 角以及两者 同时存在情 况下 的动态
变化关 系 ， 这些分析结果为 以后 的相关研究 奠定了基础。
ｗｅｌ ｓ ｏ Ｏ Ｃ ｒ ａ ｔ ｅｓ ｕ ｅｔ ｈ ｓ ｎ ａｙ ｉ ｒ ｓ ｌ ａ ｅｌｉ ｎａ ｍｐ ｒ ｎ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎｆ ｒ ｈ ａｔｒ ｕ ｈ ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｌａ ｔ ＣＵ ｂｈ ｓ ｔ ｌ ｉ ｈ ａ ｍｅ Ｔ ｅ ｅａ ｌ ｓ ｅ ｕ ｔ ｓ ｓｈ ｖ ａｄｏ ｎｉ ｏ ｔ ｔ ｏ ｎ ａｉ ｏ ｔｅｌ ｅ ｆ ｒ ｅ ｓ ａ ｃ 。 ａ ｏ ｔ ｒ
中低速磁悬浮列车牵引计算及特性分析
的增加，风阻逐渐超过电磁阻力。
图1阻力特性曲线
4牵引特性计算
4.1牵引计算
磁悬浮列车功率与运行速度、运行阻力以及最高运行时的剩余加速度有关。
根据整车基本性能通过牵引特性计算对牵引功率进行估算。
中低速磁悬浮列车牵引力计算公式为：
F牵引力-F运行阻力=Wa
式中：W为车重，a为剩余加速度。
根据列车运行阻力及启动加速度值可得：列车启动牵引力F=97kN。
由于要求加速到80km/h的加速距离在600m以内，由此，牵引电机功率选择45km/h对应的41kW 功率能够满足磁悬浮列车的牵引需求。
根据确定的持续速度点绘制AW2牵引特性曲线如图2所示。
图2AW2载荷牵引力、加速度特性曲线
4.2制动计算
根据列车运行阻力及最大减速度值可得：列车最大制动力F=102kN。
5运行特性分析
5.1牵引特性
列车最大启动牵引力为：F=97kN；
恒牵引力范围为0~45km/h；
自然特性速度范围为45~120km/h；
自然特性起始点列车牵引力为97kN；
单个牵引电机最大牵引功率约为41kW。
载荷速度范围（km/h）平均加速度（m/s2）
AW20-450-120 1.070.33
AW30-450-1200.930.28
表1列车平均加速度
牵引系统按列车重量从空车AW0到定员载荷AW2范围内自动调整牵引力的大小，使列车在空车AW0至定员载荷AW2范围内保持启动加速度基本不变。
超员载荷AW3条件下的牵引特性与定员载荷AW2一致。
5.2制动特性
图3AW2载荷电制动力、减速度特性曲线。
磁浮列车作用下道岔的动力响应分析
磁浮列车作用下道岔的动力响应分析
朱志伟;曾国锋;韩紫平
【期刊名称】《铁道技术标准(中英文)》
【年(卷),期】2022(4)10
【摘要】为研究道岔结构系统在列车作用下的动力响应和系统振动机理,首先要深入分析道岔结构的动力特性。
本文以同济大学嘉定校区高速磁浮试验线道岔为对象开展动力测试研究,分析道岔在不同工况下的动力响应,并将由实测数据分析得到的自振频率与有限元模型仿真计算得到的自振频率进行对比。
研究结果表明:高速磁浮道岔功能区的振动水平明显高于主梁,竖向的振动水平明显高于横向;实测得到的道岔横向、竖向一阶自振频率分别在6.0 Hz和13.2 Hz左右,与仿真计算的自振频率一致;在进行车-岔系统动力分析时,有必要考虑功能区局部效应的影响。
【总页数】7页(P7-13)
【作者】朱志伟;曾国锋;韩紫平
【作者单位】同济大学磁浮技术铁路行业重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U213.6
【相关文献】
1.移动车辆荷载作用下中低速磁浮大跨度连续梁桥动力响应分析
2.重载列车荷载作用下雅丹边坡的动力响应分析
3.盾构下穿及列车荷载作用下既有高铁桥梁动力响
应分析4.列车作用下双隧道轨枕与衬砌的动力响应分析5.列车荷载作用下的高填方路基动力响应分析
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中低速磁浮车辆研究综述
中低速磁浮车辆研究综述一、本文概述随着全球交通运输需求的日益增长，高效、环保、安全的交通工具成为了科研和产业界关注的焦点。
中低速磁浮车辆作为一种新型的轨道交通方式，凭借其独特的悬浮、导向和驱动技术，以及低噪音、低能耗、低维护成本等优点，在近年来得到了广泛的关注和研究。
本文旨在全面综述中低速磁浮车辆的研究现状和发展趋势，以期为相关领域的科研人员和技术人员提供有益的参考和启示。
本文将简要介绍中低速磁浮车辆的基本原理和特点，包括其悬浮原理、导向方式、驱动系统以及与传统轨道交通方式相比的优势。
文章将详细梳理国内外在中低速磁浮车辆研究方面的主要成果和进展，包括车辆设计、制造工艺、控制系统、运行安全等方面的研究现状。
还将分析中低速磁浮车辆在实际应用中所面临的技术挑战和解决方案，如线路设计、车辆稳定性、运行环境适应性等问题。
本文将展望中低速磁浮车辆的发展前景和未来研究方向，包括技术创新、市场应用、政策环境等方面的分析和预测。
通过本文的综述，希望能够为相关领域的研究者和从业者提供全面的信息和深入的思考，推动中低速磁浮车辆技术的不断进步和应用推广。
二、磁浮技术原理及分类磁浮技术，即磁力悬浮技术，是一种利用磁场力实现物体无接触悬浮并高速运行的技术。
其基本原理是利用超导磁体和轨道之间的相互作用，产生使车辆上升的悬浮力和使车辆前进的推进力，从而实现车辆的悬浮、导向和推进。
磁浮技术大致可分为两类：电磁悬浮（EMS）和电动悬浮（EDS）。
电磁悬浮（EMS）主要依靠电磁铁与感应金属板之间的电磁吸力实现悬浮，如德国的Transrapid系统。
电动悬浮（EDS）则依赖于超导磁体和轨道之间的磁力排斥实现悬浮，如日本的ML01系统。
电磁悬浮（EMS）技术中，电磁铁在车辆下方产生磁场，与轨道上的感应金属板相互作用，产生向上的悬浮力。
通过调整电磁铁的电流，可以精确控制悬浮力的大小，使车辆稳定悬浮在轨道上。
同时，通过改变电磁铁的磁场方向，可以实现车辆的导向。
中低速磁浮列车位置信号检测算法研究
中低速磁浮列车位置信号检测算法研究戴春辉;谭磊;龙志强;谢云德【摘要】磁浮列车作为一种新型的轨道交通工具正被世界上许多国家所关注.磁浮列车运行时与轨道无接触,为测得磁浮列车的实时相对位置信号,设计了一种基于交叉感应环线的相对定位系统,该系统仅包含一条沿轨道铺设的感应环线、一个车载接收天线以及配套的信号处理装置.为消除车载接收信号中的干扰,应用了一种离散跟踪微分器滤波算法.实验证明,该算法可以实时跟踪接收线圈接收到的列车位置信号,滤除高频干扰,同时还可以提取出该位置信号的微分信号.利用离散跟踪微分器滤波算法,在只使用单接收线圈的情况下,磁浮列车的相对位置检测精度为15 cm.【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》【年(卷),期】2017(008)004【总页数】8页(P55-61,67)【关键词】磁浮列车;相对定位;跟踪微分器(TD);滤波算法【作者】戴春辉;谭磊;龙志强;谢云德【作者单位】国防科技大学, 长沙 410073;国防科技大学, 长沙 410073;国防科技大学, 长沙 410073;北京控股磁悬浮技术发展有限公司, 北京 100000【正文语种】中文【中图分类】O436磁浮列车作为一种新型的轨道交通工具，越来越受到世界各国的关注。
在中国上海已经建成了世界首条高速磁浮列车商业运营线。
目前一条用于城市轨道交通的低速磁浮列车运营线(北京S1线)也正在积极施工建设中。
对于采用异步直线电机的低速磁浮列车来说，速度反馈信号是其进行直线电机牵引控制的一个必要条件；对于采用同步直线电机的高速磁浮列车，与长定子磁极相位相对应的位置信号也是其能够实现同步牵引控制的基础[1-3]。
图1 中国自行研制的CMS04磁浮列车Fig.1 Self-made maglev train in China然而，电磁型磁浮列车在运行时，悬浮于轨道上方约8 mm，与轨道无任何接触，因此传统轮轨列车定位测速码盘无法应用于磁浮列车系统。
常导吸引式低速磁悬浮车辆动态曲线通过性能研究_卜继玲
文章编号:1001-8360(2001)01-0029-04常导吸引式低速磁悬浮车辆动态曲线通过性能研究卜继玲1, 傅茂海1, 严隽耄1, 万庸宝2(1西南交通大学机车车辆研究所,四川成都 610031;2长春客车厂地铁研究所,吉林长春 130062)摘 要:通过对磁悬浮车辆基本结构的分析,建立了低速常导磁吸式(EM S)磁悬浮车辆动态通过曲线的动力学模型,编制了磁悬浮车辆系统动力学仿真程序,并对青城山磁悬浮试验车辆的动态曲线通过性能进行了系统仿真。
关键词:磁悬浮车辆;曲线通过;转向架;仿真中图分类号:U237 文献标识码:AStudy on dynamic performance of the Low-speed EMSmaglev car in curve negotiationBU Ji-ling1, FU Mao-hai1, YAN Jun-mao1, W AN Yong-bao2(1Inst.of Rail Vehicles,S ou th w est Jiaoton g U nivers ity,Chengdu610031,China; 2M etro Vehicle Institute,Changchun Car C om pany,Changchun130062,C hina)Abstract:T his paper describes the basic structur e of the maglev car and develops the computational m odel to inv estig ate the curve neg otiation of the EM S maglev car.The simulatio n prog ram is desig ned to simulate the mag lev car's dy namic system.As an ex ample,the m aglev car o f the Qingcheng M ountain m ag lev test line is used to sim ulate the dy namic per for mance of the mag lev car passing curve w ith the pr ogram.Keywords:maglev car;curve nego tiation;bog ie;simulation 磁悬浮车辆作为有轨车辆的一种,因其结构形式与传统的轮轨车辆(如铁道机车车辆、城市轻轨车辆及地铁等)有明显的区别,所以磁悬浮车辆运行时的受力情况与传统的轮轨车辆有很大的不同。
中低速磁浮轨道-桥梁系统竖向振动传递特性研究
(Department of Bridge Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China)
Abstract: As a new mode of traffic, the track structure form of the medium-low speed maglev traffics is different
from that of traditional wheel-rail traffics. In order to study its vertical vibration characteristics, based on a medium-low speed maglev test line, a twenty-meter prestressed concrete simply supported beam was taken as the research object. The finite element model for the vertical vibration transmission of the rail-bridge system was established and the vibration transmission characteristics were analyzed. Then, the influence of force location, vertical fastener stiffness and sleeper pitch on vertical vibration transmission characteristics of the rail-bridge system were discussed. The research results show that the displacement admittance of the system has two peak frequencies. These two peak frequencies correspond to the overall first-order vertical bending of the system and the local first-order vertical bending of the F-rail, respectively. With the increase of the distance between the inspection site and the load excitation point, the amplitude of the displacement admittance of the F-rail does not change significandy after the first-order vertical bending frequency of the F-rail. When the excitation is located at the fastener, the amplitude of the displacement vibration of the F-rail in the frequency range of 100—200 Hz is greater than that of the excitation at the non-fastener. The stiffness of the fastener and the distance between sleepers affect the local stiffness of the track structure, thus affect the local first-order vertical bending frequency of the F-rail and the displacement admittance amplitude of the F-rail at this frequency point. The local deformation of Frail is significant. It is suggested that the effect of F-rail should be considered in the following research of a coupled maglev vehicle-bridge vibration model in time domain.
中低速磁浮列车转向架固有特性分析
中低速磁浮列车转向架固有特性分析夏文韬;王珍;张志新【摘要】The electromagnetic force oscillation between track and bogie caused by track irregularity will generate excitation to the running bogie of medium and low-speed maglev train, and the train operation life will be affected in serious conditions when the excitation frequency is similar or the same as the inherent frequency of the bogie. In view of the vibration problem of the medium and low-speed maglev train, the importance of the inherent characteristics of the bogie structure to vibration solution is analyzed. Through simulation and the hammer test method, the inherent characteristics of the bogie are obtained, which are analyzed and the result is used to optimize the bogie structure, thus problems caused by the track irregularity are effectively solved.%由轨道不平顺造成轨道与转向架之间的电磁力出现的振荡, 会对运行中的中低速磁浮列车转向架产生激振, 当激励频率与转向架固有频率相同或相近时会影响其运行寿命, 严重时将影响列车正常运行.针对中低速磁浮列车出现的振动问题, 分析了转向架结构固有特性对解决振动问题的重要性.通过仿真分析和锤击试验法正确获取了转向架固有特性并进行了分析, 并根据分析结果对结构进行优化, 有效避免了轨道不平顺的影响.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2018(021)012【总页数】5页(P71-75)【关键词】中低速磁浮列车;转向架;模态分析;结构共振【作者】夏文韬;王珍;张志新【作者单位】大连大学机械工程学院,116622,大连;大连大学机械工程学院,116622,大连;大连大学机械工程学院,116622,大连【正文语种】中文【中图分类】U270.331;U237转向架作为磁浮列车的主要受力部件，其动态特性优劣对列车的安全稳定运行影响重大[1]。
新型中低速磁浮车辆动力学特性分析
新型中低速磁浮车辆动力学特性分析
刘雨霏;左飞飞;张敏;马卫华;王爱彬
【期刊名称】《机车电传动》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】针对一种速度160 km/h新型中低速磁浮悬浮架,文章运用SIMPACK多体动力学软件建立了车辆的动力学模型,分析了该悬浮架在直线以及曲线工况下的动力学特性。
结果表明,直线运行工况下车辆速度可以达到160 km/h,悬浮间隙、车体振动加速度等指标均符合要求,但在120 km/h时车辆各项指标有所恶化,为减小车体共振影响,对车体振动加速度进行了频率分析并给出优化建议。
在曲线工况下,车辆的导向力、空簧横向位移及滑台位移等指标均在正常范围。
研究结果证明新型中低速磁浮车辆的动力学性能符合要求,相关动力学结果可为新型悬浮架后续研究及工程化提供数据支持。
【总页数】7页(P64-70)
【作者】刘雨霏;左飞飞;张敏;马卫华;王爱彬
【作者单位】西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室;中车长春轨道客车股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U237
【相关文献】
1.基于动力学的中低速磁浮转向架载荷特性分析
2.新型中低速磁浮车辆振动传递特性研究
3.中低速磁浮车辆侧向通过道岔动力学性能影响因素分析
4.低速磁浮车辆动力学建模与导向机构仿真分析
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常导中低速磁悬浮列车受流方式选择及受流器结构设计
常导中低速磁悬浮列车受流方式选择及受流器结构设计
李宁;陈革
【期刊名称】《电力机车与城轨车辆》
【年(卷),期】2007(30)2
【摘要】对常导中低速磁浮列车的3种受流方式进行了分析比较,得出侧向受流方式是优选方案。
提出一种新型的常导中低速磁浮列车侧向受流器设计方案,并分析了它的结构原理。
【总页数】3页(P14-15)
【关键词】中低速磁浮列车;受流方式;受流器;结构设计
【作者】李宁;陈革
【作者单位】国防科技大学机电工程与自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】U292.917;TM922.6
【相关文献】
1.常温常导中低速磁悬浮列车车体数值仿真及验证 [J], 张学山;谢素明;兆文忠
2.基于工控机的常导中低速磁悬浮列车机械制动控制系统 [J], 赵宇;尹力明;赵志苏
3.电力电子技术在常导中低速磁悬浮列车中的应用 [J], 伊力明;王洪波
4.中低速磁浮列车受流器简述 [J], 陈志保;胡伟;吴志会
5.常导低速磁悬浮列车弯道承载能力计算 [J], 崔鹏;李杰;刘德生
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低速磁浮列车竖曲线电磁力计算
低速磁浮列车竖曲线电磁力计算
本文主要研究低速磁浮列车在竖曲线运动中的电磁力计算问题。
首先介绍了低速磁浮列车的基本结构和运行原理，然后详细分析了竖曲线运动中的电磁力计算方法，包括曲线半径、列车速度、磁悬浮力、向心力等因素的影响。
在此基础上，提出了优化电磁力的设计方案，包括增加磁铁数量、加强磁场控制、优化车体结构等措施。
最后，通过实验验证了该方案的有效性，并对低速磁浮列车在竖曲线运动中的电磁力计算问题进行了总结和展望。
- 1 -。
中低速磁浮列车动力学特性测试方法初探
中低速磁浮列车动力学特性测试方法初探
尹力明;赵华;刘俊艳
【期刊名称】《上海电气技术》
【年(卷),期】2011(004)001
【摘要】磁浮列车由于没有轮付,其运行中的动力学特性无法通过国内的现有试验设备进行测试.为此,利用磁浮车的磁悬浮的支撑系统,采取外加气隙信号进行激扰的方式,也可以取得相应的效果.这种试验方式还可以对悬浮控制系统的参数调整和试验,提供一个检测平台.同时还可以得到二次系、悬浮支撑系和轨道系的固有频率,以及车体摇摆的阻尼系数,从而找到合理的固有频率分配的关系.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】尹力明;赵华;刘俊艳
【作者单位】上海轨道交通设备发展有限公司,上海,200233;上海轨道交通设备发展有限公司,上海,200233;上海轨道交通设备发展有限公司,上海,200233
【正文语种】中文
【中图分类】U266.4
【相关文献】
1.中低速磁浮列车垂向动力学分析 [J], 刘希军;张昆仑
2.中低速磁浮列车转向架的结构动力学分析 [J], 任治军;赵志苏
3.直线滚动导轨结合部动力学特性测试及参数识别 [J], 孙伟;汪博;闻邦椿
4.藜麦脱出物空气动力学特性测试与分析 [J], 海梅;杜文亮;吴英思;赵子龙
5.滴灌灌水器内部水动力学特性测试研究进展 [J], 李云开;冯吉
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一种基于钢轨枕的中低速磁浮列车组合测速定位方法
一种基于钢轨枕的中低速磁浮列车组合测速定位方法
黄苏苏
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2018(21)11
【摘要】中低速磁浮列车因其特性,无法使用轮轴式传感器测量车轮运动状态,也无法像高速磁浮测速那样通过检测轨面上分布规律的参照物来计算列车的速度与位置.提出了一种基于中低速磁浮钢轨枕的高精度测速定位方法,使用加速度计和涡流传感器检测列车运动状态,再与雷达的信息进行比较判断,共同计算出列车的速度和位置.通过在长沙中低速磁浮线路上的试验测试,证实这种测速方法的精确度和实时性能够满足需求.
【总页数】3页(P78-80)
【作者】黄苏苏
【作者单位】中国铁道科学研究院通信信号研究所,100081,北京;国家铁路智能运输系统工程技术研究中心,100081,北京
【正文语种】中文
【中图分类】U284.48+3;U237
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1.基于多传感器综合的中低速磁浮列车测速定位系统 [J], 崔亦博;焦怡博;孙旺;王壮锋
2.无人潜航器DVL测速组合定位校正阻尼抑制方法 [J], 李明
3.一种利用GPS定位与测速相结合的动态定位方法 [J], 叶松;万德钧;王庆
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5.一种基于BP神经网络的轨枕定位方法 [J], 赵龙;王国祥;刘畅;陈海军;郑子天因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中低速磁浮车贯通道曲线性能改进设计和分析
2.1 现有踏板设计 磁浮车贯通道踏板采用四块分块结构, 结构简单, 单 块踏板横向跨距较大, 容易因一侧支撑, 整块被翘起。如图 1 所示。 2.2 踏板分块改进设计 改进踏板的分块方式, 增加活动折页结构并重新分 块, 将踏板更改为以下结构, 由于折页是灵活转动的, 增加 踏板局部自由度, 避免在过曲线时整块上踏板由于一侧受 挤压, 另一侧脱离下踏板翘起过高。同时在一侧两上踏板
异, 贯通道对中效果不好, 导致贯通道的踏板搭接结构两 侧相对位移量不一致, 踏板翘起问题严重, 有很大的乘客 磕碰绊倒的安全隐患。
通过车辆过曲线运行试验验证分析, 主要原因有两点, 一是目前踏板采用四块板结构, 下踏板为斜面, 上踏板搭在 下踏板上, 当在曲线上时, 由于单块踏板过大, 曲线内侧上 踏板被下踏板挤压抬起, 整块踏板无活动关节, 所以另一侧 上踏板随之上翘。二是, 贯通道过曲线时, 中间框的位置并 未跟随曲线运动, 两侧位移量不均匀, 对中效果不佳。
3 中间框对中结构设计
分析中间框不对中问题原因主要出在, 现有折棚结构 缺少对中功能, 只在折棚门内侧下部有一根限位绳, 只能在 过极限位置时, 才能起限位作用, 在贯通道过曲线时, 起不 到 收 紧 对 中 作 用 。为 保 证 中 间 框 在 曲 线 上 有 良 好 的 位 置 状 态, 需要增加相应的对中装置引导约束中间框的动作。
图 1 现有踏板分块结构页尺寸优化后方案 基金项目:时速160公里新型中速磁浮试验车研制(项目编号:5212302-X243)。 作者简介:杨航(1988—),男,河北唐山人,本科,工程师,主要研究方向为车端连接系统结构设计。
30 2017年3月上 第5期 总第257期
中低速磁浮车辆采用特殊的抱轨设计, 使列车“浮”于 空中, 车辆运行平稳, 不会发生脱轨和侧翻现象, 无摩擦、 零排放、低噪音, 被认为是未来城市轨道交通的发展趋势。 这种新型绿色交通磁浮车辆不仅要安全可靠, 最小转弯半 径与地铁相比更小, 仅7 5 m , 这就对贯通道的曲线通过能力 提 出 了 较 高 的 要 求 。本 文 主 要 对 磁 浮 车 辆 贯 通 道 对 中 效 果 和曲线通过能力进行了研究, 为今后的磁浮车辆贯通道的 设计工作起到一定的指导作用。
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文章编号:1002-7602(2005)11-0005-02常导中低速磁浮车辆竖曲线通过分析黄志辉,高定刚(西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031)摘 要:针对常导中低速磁浮车辆通过竖曲线的情况进行了理论分析,探讨了空气弹簧的最大拉伸量和最大压缩量,计算了第1、第5模块相对车厢的最大点头角。
研究成果为今后中低速常导磁浮车辆国产化提供技术参考。
关键词:磁浮车辆;模块;竖曲线;分析中图分类号:U237;U270.33 文献标识码:A常导中低速磁浮车辆具有安全、舒适、低噪声的优点,其爬坡能力强(最大坡度8%),通过的曲线半径小(最小半径50m),不依靠轮轨粘着牵引和制动列车,具有很大的加速、减速能力,非常适合城市轨道运输,具有很好的发展前景。
国外中低速常导磁浮车辆目前运行的只有日本H SST 100S、H SST 100L2种,二者的主要差别是后者的车体长,载客人数更多,每节车辆悬浮架也由前者的3个增加到5个,因此,对后者的导向能力要求也更高。
本文以日本在名古屋应用的常导磁浮列车H SST 100L为分析对象,对悬浮架的竖曲线通过及对空气弹簧的一些基本要求进行分析,为今后中低速常导磁浮车辆国产化提供参考。
1 悬浮架的功能要求悬浮架是磁浮车辆的重要组成部件,位于车辆底部,是车辆与轨道直接发生作用的接口部件。
悬浮架有5个主要功能:悬浮、导向、牵引、制动及通过缓和曲线。
通过曲线、竖曲线和圆曲线时,实现悬浮架与车厢之间的相对运动补偿。
这与铁道车辆转向架的功能和作用是一致的。
由于牵引动力作用方式不同,悬浮架需均布在车辆底部,其结构和功能有其特殊性。
2 悬浮架结构简介1节磁浮车辆有5个悬浮架、10个模块,每2个模块(左右侧)靠4块横向连接板连接成1个悬浮架。
每个模块包含2个间隙传感器、2对紧急滚轮(或降落滑块)、1个直线电机、2个悬浮磁铁、1个液压制动器(第1、第5位2对模块没有)。
模块每端用销连接1个横向连接板,左右横向连接板之间用弹性连接器连接,收稿日期:2005-07-08作者简介:黄志辉(1966-),男,博士,副教授。
弹性连接器两端可以产生相对垂向位移。
每侧相邻模块之间及最外两端模块的外端安装滑块平台,每车共12个滑块平台。
第1、第3位2对4个滑块平台,第4、第6位2对4个滑块平台之间用钢索、横杆及钢索拐臂相连,空气弹簧安装在滑块平台之下、模块之上,每模块装2个空气弹簧,每车装20个空气弹簧(见图1)。
每模块上安装1根牵引杆,牵引杆两端采用橡胶关节。
牵引杆传递直线电机产生的牵引力及制动力。
图1 磁浮车辆局部结构示意图磁浮车辆在线路上运行时,由于悬浮、导向控制器及传感器保证了悬浮电磁铁、导向电磁铁与轨道之间的间隙,因此,1个悬浮架上的2个模块单元是严格跟随轨道的。
可以认为,轨道中心线上与10个模块单元(均布在车体下方,见图2)处对应的点的位置就是模块中心的位置,这是几何分析的基础。
这样会导致悬浮架与车辆车厢之间运动的不一致,要靠悬浮架的结构来补偿。
在过缓和曲线时,2个模块单元沿轨道方向产生一个扭转角度,这个角度对应线路的扭转角。
由于一系悬挂(由悬浮和导向系统提供)垂向刚度很大,对线路扭曲所产生的几何补偿很小(取决于间隙传感器的精度),主要靠2个模块之间的横向连接板弹性连接器(见图1)的垂向变形来适应,这也是与铁道车辆转向架不同点之一。
模块与横向连接板之间采用销接,可自由转动。
5图2 磁浮车辆总体结构图在几何分析时,假设车厢是刚性的,可以认为车厢是一条直线。
3 悬浮架竖曲线通过分析悬浮架竖曲线通过的几何分析示意图见图3。
图3 悬浮架竖曲线通过几何分析示意图先建立直角坐标系:沿轨道的前进方向为X 轴;以竖曲线的中心为坐标原点O;Z 轴通过原点O 且垂直于X 轴,其方向向下。
图中各符号的意义如下:R 竖曲线半径,最小1500m (暂定);L 悬浮架的长度(也就是导向磁铁或悬浮磁铁的长度),L =2 5m;T i (i =1~10) 第i 个空气弹簧; 悬浮架长度对应的中心角,rad; 悬浮架长度对应的中心角之半,r ad 。
考虑结构的对称性,只讨论半车模型。
因L 远小于R ,由图3得:=L /R (1) = /2(2)由于空气弹簧的高度阀安装在第3、第8空气弹簧上,故车厢底架到通过第3、第8空气弹簧中心的直线T 3T 8的距离在通过竖曲线时和在水平直线时的距离是相等的,因此,要讨论其他空气弹簧相对于车厢底架产生的相对位移,只需讨论其他空气弹簧相对于直线T 3T 8的位移即可。
直线T 3T 8、T 5T 6与Z 轴的交点分别为B 3、B 5。
显而易见,直线T 3B 3、T 5B 5,分别与Z 轴垂直。
同样作直线T 1B 1与Z 轴垂直,其垂足为B 1。
为了简化起见,直线OB 1等都是标量,表示线段的长度,不表示方向。
在 OT 3B 3中,OB 3=R cos ( + )=R cos (3 )(3)同理可得:OB 1=R cos (2 + )=R cos (5 )(4)OB 5=R cos (5)空气弹簧1、5产生的最大位移和最小位移分别为B 1B 3、B 5B 3( - 表示伸长, + 表示压缩):B 1B 3=R [co s (5 )-cos (3 )]=-8.3345m m B 5B 3=R [co s -cos (3 )]=4.1673m m 这表明空气弹簧的垂向变形量并不大。
由图3可知,第1悬浮架T 2T 1与T 5T 6的夹角(相当于第1悬浮架与车厢的点头角)=( - )/2-( /2-2 - )=3 =0 143 ,此夹角就是第1模块相对于车厢的最大点头角。
4 结论(1)空气弹簧高度阀安装(假设高度阀调节没有死区)在第3、第8空气弹簧上,当通过凹曲线时,第1、第5模块上的空气弹簧1、10拉伸8 3345m m,而第2~4模块上的空气弹簧压缩,其中,第3模块上空气弹簧5、6压缩量最大,为4 1673m m 。
空气弹簧最大拉伸量与最大压缩量数值相差不大,可见,空气弹簧高度阀设置在第3、第8空气弹簧上是合理的。
(2)通过半径为1500m 的竖曲线时,第1、第5模块相对于车厢的点头角最大,为0 143 。
此角度引起模块相对于车体的垂向位移由空气弹簧来补偿。
(3)外轨超高引起的左右模块相互错动由模块横向连接板间的弹性连接器补偿,这与铁道车辆转向架的结构及机理不同。
(编辑:田玉坤)6ABSTRACTConsideration on the Effect of the Elasticity ofCar-Body and Frame on the Dynamic Load,Dynamic Stress and Fatigue DamageLIU De-g ang,et al.(male,bor n in1972,engineer,Research&Test Section of CNR Sifang Ro lling Stock and Re-search Institute,Qingdao266031,China)Abstract:With the bolsterless bo gie as the ex am-ple,4dynamics analysis m odels in w hich the car-bo dy and fr am e are regarded respectively as elasticand rig id structur es are set up.T he dy nam ics analy-sis,the dynamic stress response analy sis and fatiguedamage analysis of the frame under several speedclasses are m ade.T he comparison and analy sis re-sults are prov ided.And sug gestions are g iven on thevehicle dynamics m odeling acco rding to the analysisresults.Key words:frame;elasticity;dy namic stress;fa-tig ue dam age;r esponse analysisAnalysis of Negotiation through Vertical Curves by Magnetic Levitation Vehicles with CommonC onductor and Medium or Low SpeedH U ANG Zh-i hui,et al.(male,bo rn in1966,doctor,asso ciate pr ofes-sor,T raction Pow er State Key Labo rato ry of So uth-w est Jiaotong U niv ersity,Cheng du610031,China)Abstract:Theoretical analy sis is made on the ne-g otiation thro ug h ver tical curves by mag netic levita-tion v ehicles w ith comm on conductor and medium o r low speed.T he max imum str etch v alue and the min-i m um compressio n value of air spring s are discussed. The max imum nodding ang les of the1st and5th mod-ules related w ith the carriage are calculated.T he re-search achiev em ents have prov ided technical reference fo r the localization of magnetic levitation vehicles w ith comm on conductor and m edium o r low speed in the future.Key words:magnetic levitation vehicle;mo dule; vertical curv e;analy sisSeveral Points for Consideration inDevelopment of Freight C ar Wheels withHeavy Axle Load in Our CountryCH EN Gang,et al.(male,born in1973,eng ineer,T echnical Centerof Maanshan Steel Co.,Ltd.,M aanshan243000,China)Abstract:Through the analy sis of changing of application conditio ns,the fundamental o rientation of development of freig ht car wheels with heav y ax le load in our country is put forw ard;T hro ug h the a-nalysis o f causes to defects in w heels w ith speed in-crease and heavy haul,the technical key s in develop-m ent of freight car w heels w ith heav y axle load in our countr y are given.Key words:heavy ax le lo ad fr eight car;w heel; defect;analy sis of causes;sur veyDiscussion of Application of Spring Steel 38SiMnVBE with High Strength and Toughnessin Speed Increased Railway Freight C ar BogiesH AN H ui,et al.(male,bo rn in1974,eng ineer,H enan Produc-tive Force Pro motion Center,Zhengzho u450008, China)Abstract:Som e r equirements of the pr esent rai-l w ay system on the spring steel and spring products fo r speed increased railw ay freig ht car bo gies and the ex isting conditions are described.In the m ean tim e, features of the new ty pe spring steel 38SiM nVBE as w ell as its application and testing in hig h perform-ance spring products are analyzed.And the feasibility of its spr eading and application in speed increased railw ay freig ht car spring s is discussed.Key words:freig ht car bogies;spring steel; 38SiMnVBE;m echanical perfo rmanceDevelopment and Design of MetroCar-Bodies for Beijing Batong LineZH ANG Guang-w ei,et al.(male,bor n in1968,g raduate student for mas-ter degree of engineering,Changsha410075,China) Abstract:Descr ibed are the lightening desig n, energy absorption car-body design,finite element a-nalysis,static streng th test and modal analysis calcu-lation.Key words:car-bo dy steel str ucture;energy ab-sorptio n car-bo dy;lightening;desig nDiscussion of Heat Treatment of the ColumnWear Plates of Zhuan8A Bogie FramesLU O We-i quan,et al.(male,bor n in1954,assisto nt eng ineer,Guilin Parts&Co mpo nents Factor y of Liuzhou Railw ay Bu-r eau,Guilin541001,China)Abstract:The heat treatment techno logy of the column w ear plates of Zhuan8A bogie frames is de-scribed,and the effects o f tw o different heat treat-m ent technolog ies on the w ear plate structure are an-aly zed.The test results sho w that the fine and even tempered lam ellar martensite w ith go od perfo rmance can be obtained w hen the No.45steel being quenched and tempered after prelim inary heat treat-m ent,and the applicatio n perfo rmance of the w ear plate can be improved.Key words:zhuan8A bog ie;w ear plate;heat tr eatmentApplication of PDM to Realize Development Process。