高速动车组转向架的发展及其动力学特性综述
铁路交通中高速转向架动力学分析研究
铁路交通中高速转向架动力学分析研究随着高速铁路的发展,铁路交通的速度和效率越来越高。
高速列车的运行离不开转向架的支持,而转向架的动力学行为对高速列车的运行和安全具有重要影响。
因此,对铁路交通中高速转向架动力学特性的研究具有重要意义。
1. 转向架的基本结构转向架是构成铁路车辆内部部件的一个非常关键的零部件。
它通常由车轮、轴箱、弹簧、支承架和止动器等零部件组成。
转向架在直线运动时,车轮受到重力和轨道的支持,而在曲线行驶时,车轮需要在弯道上发生偏移。
轮对的偏移由转向架来控制,保证高速列车在行驶过程中平稳运行。
因此,转向架的动力学特性对高速列车的行驶和安全至关重要。
2. 转向架的动力学特性转向架的动力学特性主要包括横向摆动和纵向振荡两个方面。
(1)横向摆动:高速列车在进入曲线时,车轴会发生横向摆动。
这种摆动受到车体和转向架的约束,因此,转向架的结构和刚度特性对横向摆动的影响很大。
横向摆动会影响列车的稳定性和行驶速度,因此要求转向架具有较高的刚度和抗扭性能。
(2)纵向振荡:高速列车在运行过程中会发生纵向振动,这种振动受到车体和轮对的作用。
转向架的弹性特性会影响车轴和车体之间的振荡能量传递,因此,转向架的刚度和弹性特性对于减小纵向振动很重要。
3. 转向架的动力学分析方法转向架动力学分析是研究铁路车辆运动规律和相应的动力学特性的一种方法。
常见的方法有解析方法、数值方法和试验方法。
(1)解析方法:解析方法通过数学方程式描述转向架的运动和变形,通过解析解求得转向架的动力学特性。
解析方法适用于简单结构和较小变形情况下的转向架分析。
(2)数值方法:数值方法通过有限元分析、多体动力学模拟等方法对转向架的动力学特性进行仿真分析。
数值方法适用于更复杂的结构和大变形情况下的转向架分析。
(3)试验方法:试验方法在实际高速列车上进行,通过安装传感器并测量车辆的运动和变形数据,来分析转向架的动力学特性。
4. 转向架动力学分析的应用转向架动力学分析在高速列车设计和运行中的应用越来越广泛。
浅谈动车组转向架
浅谈动车组转向架摘要:高速列车的牵引可以采用传统的机车牵引型式,也可采用动车组牵引型式。
动车组牵引方式分为完全分散模式和相对分散模式。
动力车下面为动力转向架,拖车下面为非动力转向架。
将牵引动力分散到各个动力车上,克服了传统机车牵引功率受限制的缺点,可以提高牵引的总功率、实现高速运行。
因此,目前世界上大部分高速列车采用动车组牵引型式。
关键词:高速列车转向架法国TGV 德国ICE 意大利ETR5001.前言20世纪50~60年代,在日本发展高速铁路的初期,人们对列车在高速运行条件下轮轨间的粘着系数的变化尚无经验,当时的认识是:粘着系数将随运行速的提高而下降。
因此在研制高速列车的牵引动力装置时,对粘着系数的取值偏低,只好增加动力轴的数量,以保证高速运行时有足够的牵引力。
2.动车组转向架分类动车组转向架分为动力转向架和非动力转向架两类,动力转向架又有单动力轴转向架和双动力轴转向架之分。
3.动力转向架与非动力转向架的结构特点动力转向架和非动力转向架,其主要部分采用基本一致的结构型式,如:(1)均为无摇枕转向架;(2)轮对为空心车轴,整体轧制车轮、磨耗型车轮踏面;(3)一系悬挂采用钢弹簧+液压式减振器+轴箱定位装置;(4)二系悬挂主要采用空气弹簧;(5)牵引装置主要采用拉杆方式。
动力转向架还要有:(1)牵引电机,安装方式采用架悬或体悬或半架半体。
其中体悬式可降低簧下质量。
(2)驱动装置(齿轮减速装置和联轴节),齿轮减速装置通过轴承安装在车轴上,牵引电机与齿轮减速装置通过联轴节传递驱动力。
4.日本动车组转向架的结构特点和主要技术参数4.1.DT202和WDT202型转向架DT200型和DT201型转向架主要用于0系和200系动车组。
DT202型和WDT202型转向架用于100系动力车和拖车。
这些转向架的主要特点是:(1)取消摇动台,利用空气弹簧的横向刚度。
(2)车体的支承方式为:车体一空气弹簧一摇枕一构架,摇枕与构架之间为旁承支重;纵向拉杆连结于车体与摇枕之间,其端部由两半球形橡胶组成。
毕业论文-高速动车组转向架标准及规范的研究【范本模板】
摘要随着经济的发展和科学技术的进步,高速动车组在我国必将得到更广泛的使用。
转向架是动车组的关键部件之一,其性能好坏对动车组运行安全性具有十分重要的影响。
所以对高速动车转向架的标准的研究也是非常必要的,同时标准化是一项综合性的技术基础工作,通过标准的制定和组织实施,可以有效地保证和提高产品质量和工程质量,是组织现代化生产和进行贸易的技术准则,是科学管理的重要组成部分。
本文简要介绍了国内外包括日本新干线、E系列和欧洲TGV、ICE还有国内CRH系列等高速动车组转向架的发展概况和发展方向,并简述了高速动车组转向架的主要组成零部件的特点与要求.通过对转向架构架的国内标准(TB/T 2368-2005)、JIS标准(JIS E 4207—2002)和UIC标准(UIC 615-4—2003)的详细分析和研究,国内标准和UIC标准主要包括列车在超常载荷和模拟运营载荷下的试验方法,JIS标准则对其设计的通用条件及载荷试验方法进行了规定.最后对三个标准进行综合比较和对比研究,找出了它们之间的差异性和存在差别的原因,对TB/T 2368—2005提出改进意见.同时本文针对转向架轮对的国内外标准包括《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》(以下简称暂行规定)的轮对标准部分、UIC 510-5—2003、EN 13103—2001、EN 13104—2001和JIS E 4505-1995做了研究与分析,建议按照规定更为严格的欧洲规范进行轮对强度设计,同时应该根据实际运用经验对其进行修改完善,尽快制定出符合本国高速动车组转向架轮对强度的计算标准。
最后本文研究了弹簧悬挂装置的国内标准,并将其与其他国外标准进行分析和比较,可以得出国内空气弹簧标准应当吸取既有JIS与EN弹簧标准中合理的内容,结合中国轨道车辆运行情况和运行条件,提出修改的建议。
关键词:转向架;构架;轮对;弹簧;标准AbstractWith the development of national economy and scientific and technological progress,high—speed electric multi—units (EMU) is bound to be more widely used in China。
转向架结设计及动力学性能分析(精)
摘要进入21世纪,我国的城市轨道交通方兴未艾。
作为世界上人口最多的国家为保证拥有一个有效,快速,便捷的交通。
轨道交通作为主要的趋向已开始平凡地出现在我们的生活中。
转向架为一个重要部件被用来承载车辆,提供牵引力(动力转向架)减震,其主要作用还是车辆的导向问题。
由于车辆过弯的作用力完全来自钢轨对于轮对的挤压,车辆具有固定轴距,所以转向架前一轮对的外侧轮缘和后一轮对的内侧轮缘,对钢轨之间存在着很大的挤压力!转向架是机车车辆嘴重要的组成部件之一,其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质﹑动力性能和行车安全。
高速列车在全世界各地的疾速奔驰,现代城轨车辆的飞速发展,无一不与转向架技术的进步发展息息相关。
可以毫不夸张地说,转向架技术是”靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。
由于各国铁路发展的历史和背景的不同,以及技术条件上的差异,致使各国研制的高速转向架结构类型也相差较多。
然而在设计原则上的共识和实践经验却导致告诉转向架形式上的众多相同之处,如采用空气弹簧悬挂系统、无磨耗轴箱弹性定位、盘形制动为主的复合制动系统,等等。
根据国内高速转向架的设计经验,建议采用以下设计原则:1、采用高柔性的弹簧悬挂系统,以获得良好的振动性能。
这种高柔性空气弹簧在速度300km/h以下能表现出其优越性。
2、采用高强度、轻量化的转向架结构,以降低轮轨间动力作用。
3、采用能有效地抑制转向架蛇形运动,提高转向架蛇形运动临界速度的各种措施。
4、驱动装置采用简单、使用、可靠、成熟的结构,尽量减小簧下质量和簧间质量,以改善轮轨间的动作用力,提高告诉运行稳定性。
5、基础制动装置采用复合制动系统。
目录第1章转向架的概述 11.1 转向架的组成 11.2 转向架的分类 21.2.1 几种典型的动车组转向架简介 3 1.3 转向架的历史 5第2章转向架的作用 8第3章转向架的检修 9 3.1 构架附件的检修 93.2 弹性悬挂装置检修 93.3 其余一系悬挂系统部件的检修 103.4 二系悬挂系统的检修 103.5 抗侧滚扭杆的检修 123.6 减振器的检修 123.7 轮对、轴箱装置的检修 133.8 轮对的检修 13第4章论文总结 15第5章致谢 16第1章转向架的概述1.1 转向架的组成转向架构架是转向架的主体,用以联系(安装)转向架组成部分和传递各方向的力。
CRH3高速动车组转向架特点、结构和技术
2.3 CRH3转向架技术特点
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2.3 CRH3转向架技术特点
通过枕梁实现转向架与车体的连接:利用枕梁的内腔做为 空气弹簧附加空气室;这一结构的采用实现了车体与转向 架的快速落成与分离,可以提高动车组的使用效率。
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2.3 CRH3转向架技术特点
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2.3 CRH3转向架技术特点
转向架构架主结构设计独特,并注重结构细节:采用 锻件实现侧梁与横梁的连接;关键零件采用锻件,整个构 架没有一个铸件;采用耐大气腐蚀钢板,转向架构架焊后 不进行热处理。
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2.1 转向架总体说明
采用双H型焊接构架及与转向架集成化的铸造铝合 金过渡枕梁、空心车轴和铝合金齿轮箱结构;实现轻 量化设计,改善动力学性能,降低对线路的冲击;牵 引电机采用弹性架悬结构,提高转向架的高速运行品 质;采用高柔性大曲囊空气弹簧、长度可调式抗侧滚 扭杆装置和两点式空气弹簧控制系统,从而改善高速 运行的综合动力学性能;设有轮对、空气弹簧和牵引 电机紧急系统,确保转向架的安全可靠性。
ICE3型动车组(共67列)是ICE列车的第3代产品, 1999年投入商业营运,是德国首次研制的动力分散型高速 电动车组,列车编组为8辆,全列车中动力转向架和非动 力转向架各占50%,最高运行速度为330 km/h。
Velaro E型动车组(共26列)是在ICE3型动车组基础 上为西班牙研制的高速动车组,最高运行速度为350 km/h。
CRH3高速动车组转向架特 点、结构和技术
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目录
1. CRH3转向架技术背景 2. CRH3转向架技术特点 3. CRH3转向架结构说明 4. CRH3转向架技术升级 5. CRH3转向架运用情况
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1. CRH3转向架技术背景
高速动车组转向架的发展及其动力学特性综述_李芾
文章编号:1002-7602(2008)04-0005-05高速动车组转向架的发展及其动力学特性综述李 芾,安 琪,付茂海,黄运华(西南交通大学机械工程学院,四川成都610031)摘 要:概述了国内外高速动车组转向架的发展历程、高速动车组动力学性能评定和转向架结构对车辆动力学性能的影响,对我国高速动车组转向架的基本模式提出了部分建议。
关键词:高速动车组;转向架;动力学特性;发展;综述中图分类号:U270.331 文献标识码:B收稿日期:2007-07-27;修订日期:2008-01-08作者简介:李 芾(1956-),男,教授,博士生导师,德国工学博士。
1 国内外高速动车组转向架的发展20世纪60年代,日本开发了第1代0系新干线动车组用DT200型动力转向架,其一系悬挂采用IS 拉板双圆簧模式,中央悬挂由空气弹簧、液压减振器等组成。
随着研究的不断深入,又先后开发了300系动车组用DT203型、500系用WDT9101/9102/9103型等20余种转向架。
这些转向架结构不断简化,通过采用轻量化焊接构架、铝合金轴箱、铸铝齿轮箱和空心车轴等技术使转向架质量和簧下质量得到降低;驱动单元除采用常规的牵引电机架悬、通过齿式联轴节补偿相对位移的模式外,还在试验转向架上对牵引电机半体悬、平行万向轴驱动和牵引电机体悬、纵向万向轴-锥齿轮传动等模式进行了试验;对于轴箱定位方式,新干线动车组则通过多方案对比确定最优模式;500系、N700系等动车组分别采用了半主动控制横向减振器、主动控制空气弹簧等新技术,以改善车辆动力学性能,提高车辆运行速度。
欧洲早期高速动车组采用动力集中模式,其动力转向架模式与现代动力分散型动车组转向架有较大的区别,而其拖车转向架则由常规客车转向架演化而来。
近年来,欧洲国家开发的动力分散型动车组用动力转向架模式与日本新干线动车组转向架模式基本相同,一般采用无摇枕结构,构架为轻量化焊接构架;轴箱定位采用转臂定位或橡胶弹簧定位;中央悬挂装置由空气弹簧、横向减振器、抗蛇行减振器和抗侧滚扭杆等部件组成;驱动单元采用牵引电机架悬或体悬、齿轮箱抱轴悬挂的形式;采用轴装或轮装盘形制动;牵引机构则采用单拉杆或Z 形拉杆牵引。
高铁列车转向架动力学特性研究
高铁列车转向架动力学特性研究高铁列车是现代化交通工具的重要组成部分,其快速、高效的运行速度使人们更加便捷地出行。
而其中一个关键的部件——转向架,是实现高铁列车顺利转弯的关键之一。
因此,对于高铁列车转向架的动力学特性进行研究至关重要。
本文将探讨高铁列车转向架的动力学特性以及相关的研究方法和应用。
首先,我们来共同了解高铁列车转向架的基本定义。
转向架是连接高铁列车车体和轮对的关键部件,它承担着传递转矩和转向力的作用。
在高铁列车运行过程中,转向架通过运用特定的力学原理,使列车能够平稳、稳定地转弯。
因此,对转向架的动力学特性进行研究,对于确保高铁列车运行的顺利和安全至关重要。
为了对转向架的动力学特性进行研究,可以借鉴并应用一系列专门的研究方法和技术。
其中,数学建模和仿真技术是得到高铁列车转向架动力学特性的有效手段之一。
通过建立数学模型,可以准确模拟转向架在各种条件下的运动和变形情况。
而仿真技术则可以通过计算机模拟出真实场景中的各种运行情况,进一步验证数学模型的准确性和实用性。
通过分析数学模型和仿真结果,可以获得关于转向架动力学特性的重要参数,比如受力状况和振动特性等。
此外,实验研究也是高铁列车转向架动力学特性的重要研究手段之一。
通过对实际高铁列车转向架进行测试和数据采集,可以获得更加真实和准确的转向架动力学特性。
实验研究可以从多个方面着手,比如在不同的运行速度下,对转向架的受力情况进行实时监测和记录。
同时,可以利用各种传感器和测试设备对转向架进行静态荷载和动态荷载测试,以获取其承受荷载的能力。
通过比对实验数据和模型仿真结果,可以进一步验证数学模型的准确性并得到更加全面的动力学特性研究结果。
高铁列车转向架动力学特性的研究不仅对于列车运行的顺利和安全至关重要,还能够为相关领域的工程设计和技术改进提供有力的支持。
在列车设计和制造中,充分考虑转向架的动力学特性可大大提升列车的稳定性和操控性。
同时,在高铁列车运营过程中,及时了解转向架的动力学特性也有助于预防和解决潜在的故障和问题,保证列车运行的持续稳定。
高速动车组转向架技术解析
交通科技与管理103技术与应用高速动车已经成为人们外出的主要交通方式,其也占据着我国铁路交通的主导地位。
高速动车组转向架作为全列动车组部件的重中之重,它不仅是保证高速动车组正常行驶的装置,也是保证高速动车组安全的核心装置,其能保证动车在运行时的稳定,保证动车组具有曲线通过能力,可以说动车组转向架的质量决定了我国高速动车组的运营质量。
因此,开发高性能转向架的技术是我国发展高速动车组技术的关键。
1 高速动车组转向架简介高速动车组转向架是决定高速动车组在高速运行时是否能同时保证安全及平稳的关键因素,科学合理的高速动车组转向架设计直接影响着车辆的舒适程度和运行安全。
承载、牵引、缓冲以及制动等都是高速动车组转向架必须具备的功能。
以拖车转向架为例,其包括以下几个组成结构:第一是构架。
转向架靠着构架来把各个零部件组成一个整体,其不仅要与转向架的结构和尺寸负荷,还要承受来自车体和轮对之间来自各个方向的负载和扭转力。
第二轮对轴箱定位装置。
它能够有效缓冲减弱轨轮之间的冲击力以及制动时产生的作用力,还可以提供引导功能,使车辆沿轨道的平移变成轮对的滚动。
第三是一系悬挂装置。
它处在构架与轮对之间,可以减小不平稳轨道对动车组的影响。
第四是二系悬挂装置。
它主要起到连接构架和车体的作用,也起到缓冲和较小构架和车体之间振动的作用。
第五是基础制动装置。
每个车的轴体上都具有三个制动盘,能让动车组按规定距离范围内制动停车。
2 转向架对于高速动车组的重要性转向架(二系悬挂装置)的存在使得高速动车组具有良好的舒适性[1]。
随着高速动车组的不断改进和完善,高速动车组转向架的结构设计相互之间也形成越来越多的相似点,它们之间最主要的设计共同点就是模块化、无摇枕、采用空气弹簧悬挂装置、有回转阻尼、加装弹性定位等。
由于随着高速动车组的行驶速度在不断地提升,即使比一般铁路小的多的不平稳路段也会对乘客的乘坐体验带来不良影响。
而转向架中使用的空气弹簧可以很好地解决了这一问题,它能有效减弱由于速度增加而带来的基础震动,很好地解决了其带来的车体损伤和环境噪声增大问题,减少了高速动车组在高速运行时脱离轨道的安全隐患。
CRH3高速动车组转向架特点、结构与技术
SF500拖车转向架CRH3高速动车组转向架特
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点、结构和技术
1.2 技术引进转向架介绍
SF500动车转向架CRH3高速动车组转向架特
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点、结构和技术
1.2 技术引进转向架介绍
SF500拖车转向架CRH3高速动车组转向架特
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点、结构和技术
2. CRH3转向架技术特点
2.1 转向架总体说明
转向架为两轴无摇枕转向架,动车转向架和拖车 转向架采用基本一致的结构型式,满足动车组持续运 营速度300km/h,最高运营速度330km/h和最高试验速 度大于350km/h的要求。
CRH3高速动车组转向架特
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点、结构和技术
2.3 CRH3转向架技术特点
CRH3高速动车组转向架特
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点、结构和技术
2.3 CRH3转向架技术特点
通过枕梁实现转向架与车体的连接:利用枕梁的内腔做为 空气弹簧附加空气室;这一结构的采用实现了车体与转向 架的快速落成与分离,可以提高动车组的使用效率。
点、结构和技术
CW300D型动车转向架
CRH3高速动车组转向架特
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点、结构和技术
CW300型拖车转向架
CRH3高速动车组转向架特
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点、结构和技术
2.2 转向架技术国内外对比
序号 技术指标
CRH3转向架 国内先进水平 国际先进水平
1 持续运行速度
300km/h 250km/h
300km/h
2 最高运营速度
CRH3高速动车组转向架特
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点、结构和技术
1.2 技术引进转向架介绍
ICE3用SF500转向架的开发是基于ICE2的SGP400转向 架和ICE2招标试验用过的HLD-KL转向架。这是德国铁路和 工业部门经深入研究后确定的设计方案,动力转向架和非 动力转向架的开发由SGP公司和ADtranz公司联合完成。
我国高速动车组转向架技术发展与展望
我国高速动车组转向架技术发展与展望发布时间:2023-01-15T03:40:16.053Z 来源:《中国科技信息》2023年第17期作者:于杨于壮姜浩[导读] 动车组的转向架是保证高铁安全、稳定的重要部件。
高速铁路列车对车辆的性能提出了更高的需求。
于杨于壮姜浩中国铁路济南局集团有限公司青岛动车段,266000摘要:动车组的转向架是保证高铁安全、稳定的重要部件。
高速铁路列车对车辆的性能提出了更高的需求。
与常规的转向架相比,在保证较高的动态特性和较快的速度下,列车的转向架在保证较高的功率和较高的速度下,能够有效地发挥列车的车轮和轨道的粘附力。
本文介绍了我国高铁动车组转向架的发展历程。
从自行研发、引进技术、消化吸收再创新,到逐步发展出“和谐号”、“复兴号”系列动车组,并在全国范围内推广使用最高时速350公里的动车组,同时展望了转向架技术的未来发展方向趋势,为相关业内人员提供参考。
关键词:高速动车组;转向架;发展趋势引言近几年,高速列车的迅速发展给国家的经济发展和人民的生活发展带来了巨大影响。
国内高铁列车不但在国内取得了很大的成绩,还在不断拓展海外市场。
在铁路车辆运行时,转向架可以缓解铁路不平顺对列车的影响,确保列车运行的稳定性、安全性和曲线通行性能。
所以,研制高性能的转向架成为我国高铁技术发展的重点。
随着交通强国、碳达峰、碳中和等国家“一带一路”等国家政策的出台,中国高铁列车的高端制造技术得以迅速发展。
“十四五”到2035年之间,面向全球技术的发展,我国高铁将在“装备一代”与“研制一代”的基础上,进行“预研一代”、“探索一代”技术的研发。
1.动车组转向架概述“十三五”为使高铁列车能够“走出国门”,并在“一带一路”沿线有关的国家推广使用,开发了一种可变轨式的变轨式转向装置;为了在“十四五”时期保持高铁技术的领头羊位置,我国将不断深化对轮轨技术的研究,使其达到400公里/小时、600公里/小时的探索速度;在今后的发展中,高速列车将会更加安全、更加智能、更加环保、更加节能、更加经济、更加舒适、更加友好、更有时代特色,开辟高速列车的新时代。
高速动车组技术8动车转向架
y y0 sin t 其中 - 轮对蛇行运动的角频率
0
br0
V
V- 车辆运行速度
当铁道车辆在某一速度以下运行时,即使有一定 的线路扰动使车辆在横向偏离线路中心位臵,但 扰动消失后,车辆的横向振动会逐渐衰弱,最后 回到线路中间位臵,因此车辆运动是稳定的; 而当车辆在某一速度以上运行时,蛇行运动的振 幅将会越来越大,直至车轮轮缘碰撞钢轨,损伤 车辆及线路,甚至造成车辆脱轨、倾覆等行车安 全事故。这时列车运行是不稳定的,这一速度称 为蛇行稳定性临界速度,简称临界速度。
理论分析和实践经验表明,车辆的垂向和横向运行平 稳性随速度提高而下降。 通常用平稳性指数 W(Sperling方法的评价计算值)来 表示。它反映了力的变化率引起的冲动和振动时的动 能大小对舒适度的影响。
a W 0.89610 F(加权系数
8.主动和半主动悬挂系统的开发、应用主动或半
主动控制方法来控制车辆系统的振动、车体倾斜、 曲线通过以及轮对位臵等等,就可用更经济的手 段实现更高的速度,或达到更好的运行性能。这 、 是新一代转向架发展的主要特点之一。
如 SGP400 型在回转阻尼系统、中央悬挂的横 向弹性系统以及轮对导向系统等三方面,应用主 动或半主动控制系统。
二、高速转向架技术
尽管高速转向架的形式多种多样,但随着 列车速度的进一步提高,高速转向架的结构形 式逐步趋于类同,它们的主要特点是:无摇枕、 空气弹簧悬挂,有回转阻尼、加装弹性定位等。 下面简要介绍高速转向架的组成和相关技术。
1.构架。它是安装各种零部件的载体,承受和传 递垂向力、水平力和扭矩等。 2.轮对。轮对直接向钢轨传递列车重量的动作用 力,通过轮对的回转实现列车在钢轨上的运行。 有些转向架的制动力也通过轮对实现。 3.弹簧悬挂装臵。它是用来保证一定的轴重分配、 缓和轮轨冲击作用,是保证车辆运行平稳性等 动力学性能的重要装臵。
转向架柔性构架对高速车辆系统动力学的影响研究
转向架柔性构架对高速车辆系统动力学的影响研究转向架柔性构架对高速车辆系统动力学的影响研究引言:随着科技的不断发展,高速车辆的运行速度不断提升,对车辆系统动力学的研究也变得越来越重要。
而车辆的转向系统作为车辆动力学的关键部分,其结构与性能对整个车辆的操控性能和乘坐舒适性有着重要影响。
本文将探讨转向架柔性构架对高速车辆系统动力学的影响。
一、转向架的构架及特点转向架,作为车辆的主要运动部件之一,负责转向、悬挂和支撑车身。
传统的转向架通常采用刚性结构,这种结构对车辆系统动力学产生着明显的影响。
而柔性构架,即在转向架上增加柔性部件,能够改善车辆的行驶稳定性,提高操控行为。
二、高速车辆系统动力学特点高速车辆的系统动力学表现出一些特点,包括高速稳定性、操控性能和乘坐舒适性等。
高速稳定性是车辆在高速行驶过程中保持稳定性的能力;操控性能是指车辆在不同路况和驾驶操作下的操控灵活性和精确性;乘坐舒适性是指车辆在高速行驶时给乘坐者带来的平稳和舒适的感觉。
三、转向架柔性构架对高速车辆系统动力学的影响1. 高速稳定性影响转向架柔性构架能够有效减小车辆在高速行驶中的振动和倾斜。
柔性构架的应用使得车辆在高速行驶时更加稳定,减小了侧倾和转向时的偏移量,提高了转向的准确性和稳定性。
这对于高速行驶中的安全性至关重要。
2. 操控性能影响转向架柔性构架能够增加转向时的反馈性和灵敏性,提高操控的反应速度和准确性。
柔性构架的存在可以降低转向的助力比,使得驾驶员在操控时能够更好地感受到车辆的运动状态,并做出准确的操控动作。
3. 乘坐舒适性影响转向架柔性构架的应用改善了车辆在高速行驶时的乘坐舒适性。
柔性构架能够有效减小车辆通过路面颠簸带来的冲击和振动,提高乘坐的平稳性和舒适性,减少疲劳感。
四、其他影响因素除了转向架的柔性构架,其他因素也会对高速车辆系统动力学产生影响。
例如,车辆的质量、悬挂结构、轮胎选择等都会影响车辆的操控性能和乘坐舒适性。
这些因素需要在研究中进行综合考虑。
国外高速动车组转向架发展概况
国外高速动车组转向架发展概况摘要:转向架是动车组车辆的走行部件,主要承担承载、牵引、缓冲、制动、导向等作用,本文简要介绍了国外几个主要国家高速动车组转向架的发展状况、设计特点及性能参数等。
1、日本新干线动车组的高速转向架日本的新干线动车组转向架技术可以分为三代,第一代DT200型高速转向架主要用于0系列和100系列动车组。
100系列动车组开始运营于1985年,最高运营时速为230km/h,编组形式为12M2T,使用DT2200型转向架,转向架重量为9.8t,轴距2500mm,轮径910/860mm,轴型为实心形式,使用IS式轴箱定位装置和全旁承支撑结构。
第二代是TDT203型和TTR7001型无摇枕高速转向架,主要用于300系列车组,300系列动车组开始运营于1991年,最高运营时速为270km/h,编组形式为10M6T,使用TDT203型和TTR7001型转向架,其中TDT203为动车转向架,TTR7001为拖车转向架。
转向架重量为6.7t,轴距2500mm,轮径860/790mm,取消了摇枕、牵引拉杆装置、心盘和旁承等结构,从而降低簧间重量,轴箱定位方式为圆筒橡胶定位。
车轴采用空心轴形式,使得整体转向架质量相对第一代大大下降,同时使用抗蛇行减振器,大大提高了整车的稳定性。
第三代是WDT205型(图1)和700系TDT204及TTR7002型高速转向架,主要用于500系列车和700系列车。
500系列动车组开始运营于1997年,最高运营时速达到了300km/h,所有转向架均为动力转向架型号为WDT205,转向架重量为6.5t,轴距2500mm,轮径910/860mm。
700系列动车组最高运营时速为285km/h动力转向架型号为TDT204,拖车转向架型号为TTR7002,和300系列一样,采用圆筒橡胶轴箱定位方式,为减小车体的横向振动,使用了半主动控制减振器。
图1 500系列WDT250型转向架2、德国ICE系列高速转向架图2 MD530型转向架德国高速动车组主要是ICE系列电动车组,目前主要有三个系列,其中ICE1使用MD530型转向架如图2所示,于1982年开始进行研发,1991年投入使用,最高运行速度280km/h,转向架重量为14.4t,轴距3000mm,采用长拉杆轴箱定位,基础制动有盘形制动和磁轨制动两种至东兴市,每轴上有4个盘,电机悬挂方式采用半体半悬。
高速动车组转向架的发展及其动力学特性综述
高速动车组转向架的发展及其动力学特性综述摘要:随着动车组技术的飞速发展,其结构也越来越复杂。
车辆的性能也相应地不断提高,特别是高速动车组转向架。
高速动车组转向架是一种极其复杂的机电液一体化结构,转向架的设计和制造水平,对整个高速铁路系统的安全可靠运行有着重要影响。
因此,分析研究转向架的结构特点,具有重要意义。
本文综述了我国高速动车组转向架的发展现状及其动力学特性,并在此基础上提出了进一步改进和提高我国高速动车组转向架动力学性能的建议。
关键词:高速动车组;转向架;发展;动力学特性引言:随着我国经济的飞速发展,国内铁路也经历了一次又一次的变革,其中以高速动车组转向架的发展最为明显。
我国在二十世纪90年代末期就开始了对高速动车组转向架的研究,从最初的CRH2型动车转向架,到后来的CRH2型动车组、CRH3型动车组以及CRH2C型动车组等。
与此同时,我国也开始了对高速动车组转向架的设计与制造技术进行研究和实践。
为了适应我国高速铁路不断发展的需求,高速动车组转向架也在不断地改进和完善。
目前我国已经自主研发了多种类型的高速动车组转向架,其中包括各种动力单元动力形式、传动方式、制动方式等。
一、我国动车组转向架发展历史及现状我国铁路动车组转向架的发展始于20世纪50年代,最早研制的是复兴号CRH2型动车组,并于50年代末在北京—石家庄铁路上投入运行。
其后,我国又先后研制了CRH3A、CRH3、CRH5型动车组。
进入21世纪后,随着我国铁路运输提速的需要,特别是在“十一五”规划期间,我国对高速铁路列车的研究、开发和投入力度进一步加大。
目前,我国已研制出了时速350公里的CRH6A型高速动车组、时速200公里的CRH380型高速动车组,并将于“十二五”期间投入运行。
二、高速动车组转向架的动力学特性(一)基于轮轨间滚动接触的动力学分析轮轨间的滚动接触是一种非线性滚动接触,是由于轮轨间的非线性滚动摩擦造成的,其计算方法主要有:传统的多体动力学方法、有限元法和离散元法。
CRH动车组转向架简介精讲
六、机械传动装置
齿轮箱
万向轴
动力转向架力的传递
1、垂向力(重力) 车体 上枕梁 橡胶空气弹簧 构架侧梁 轴箱弹簧+
下定位拉杆 轴箱 车轴 轮对 钢轨 2、横向力(离心力等)
轮对 车轴 轴箱 轴箱弹簧+下定位拉杆 构架侧 梁 橡胶空气弹簧 上枕梁 车体 3、纵向力(牵引力或制动力)
轮对 车轴 轴箱 定位双拉杆 构架侧梁 构架 横梁 ‘Z’形牵引拉杆 中央牵引销 上枕梁 车体 车钩
架装有两套抗侧滚扭杆,通过吊杆与上枕梁相连、通过扭臂与构架相连
,以达到抑制车体侧滚的目的,如图所示。
抗侧滚扭 杆
扭 臂
吊杆
扭杆
抗侧滚扭杆装置
五、 CRH5转向架二系悬挂装置
牵引装置车体与转向架间采用双牵引杆的牵引装置,传递牵引力
和制动力;牵引装置成“Z”型连接,由一个均衡梁、两个带有弹性关 节牵引杆组成,均衡梁为锻铝件。
五、 CRH5转向架二系悬挂装置
空气弹簧
①. 胶囊 ③.上盖组成
②. 橡胶堆组成 ④.摩擦板组成
空气簧组成
五、 CRH5转向架二系悬挂装置
上盖板通过上盖心轴与上枕梁的定位圈和附加空气室相 通,下板组成与构架上的空气弹簧座相连,如图。
1
2
3
1-车体 2-空气弹簧 3-构架 空气弹簧在转向架上的位置
二、 CRH5转向架构架
构架两根侧梁和两根横梁组焊成H型结构;
侧梁为U型结构,由6块钢板(上盖板、下盖板、外侧立板
、3块内侧立板)焊接成箱体;
横梁为无缝钢管,外径168.3mm、壁厚14.2mm;
横侧梁连接处为提高承载能力,采用整体模锻的连接座;
❖ 轨距:1435mm;
高速列车转向架动力学响应与优化研究
高速列车转向架动力学响应与优化研究随着高速铁路运输的快速发展,高速列车的性能和运行安全性成为设计和研究的关键领域。
在高速列车中,转向架是支撑车辆并负责车辆转向的重要组件之一。
转向架的设计和优化对于保证车辆的稳定性、舒适性和安全性至关重要。
转向架的动力学响应是衡量其性能的关键指标之一。
动力学响应主要涉及转向架的横向和纵向刚度、角动量和扭转、悬挂系统的响应等。
通过对转向架动力学响应的研究,可以改进轨道车辆的稳定性、降低运行噪音和振动、延长车辆寿命等。
在高速列车转向架动力学响应与优化研究中,一项重要的内容是转向架的设计与模型建立。
首先,需要通过分析转向架各个部件的连接方式、刚度和质量分布,建立完整的转向架模型。
然后,结合相关理论和方法,分析转向架在各种工况和载荷下的动力学响应。
通过对转向架模型的优化设计,可以提高转向架的刚度、减小质量、改变连接方式等,进而优化转向架的动力学响应。
另一个值得关注的研究方向是转向架悬挂系统的优化设计。
转向架悬挂系统起着支撑车辆、缓冲震动和减少振动的作用。
悬挂系统的设计涉及到悬挂刚度、阻尼器的选择和位置、悬挂系数的优化等多个方面。
通过对悬挂系统的研究,可以改进车辆的稳定性和乘坐舒适性,降低列车在高速行驶过程中的振动和摇晃。
优化转向架悬挂系统还可以减少能量损耗,提高列车的运行效率。
值得注意的是,优化转向架的动力学响应需要综合考虑车辆与轨道的相互作用。
高速列车在高速行驶过程中会受到轨道的不平顺和弯轨的影响。
因此,在转向架动力学响应与优化研究中,除了考虑转向架本身的特性外,还需要综合考虑列车与轨道之间的相互作用。
这可以通过模拟和仿真的方法进行,从而得到更准确和实用的结果。
除了模型建立和悬挂系统优化设计,高速列车转向架动力学响应与优化研究还可以涉及其他方面。
例如,通过改变车轮和轨道之间的几何形状、改进轮轨接触点的性能,可以优化转向架的动力学响应。
同时,运用新材料和新技术,可以改善转向架的刚度和轻量化设计,提高列车的运行效率和节能性。
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高速动车组转向架的发展及其动力学特性综述
作者:李芾, 安琪, 付茂海, 黄运华
作者单位:西南交通大学,机械工程学院,四川,成都,610031
刊名:
铁道车辆
英文刊名:ROLLING STOCK
年,卷(期):2008,46(4)
被引用次数:1次
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9.ICE 3 and ICE-T-A New Generation of Multiple Units for Deutsche Bahn 2000(02)
1.刘志明.刘业博.袁金荣CRH2-300型动车转向架构架垂向斜对称载荷识别[期刊论文]-北京交通大学学报(自然科学版) 2009(1)
本文链接:/Periodical_tdcl200804002.aspx。