关键词： 提梁机   液压系统   支撑机构  

摘要： 根据铁路中长期发展规划,我国铁路客运专线的大规模建设已经开始。在铁轨铺设工程当中,对铁路桥梁的架设要求较高,施工的难度也相对较大,这就势必推动相关技术的发展。提梁机、运梁车、架桥机是服务于现代化高速铁路建设中混凝土梁制造和安装的关键型设备。其中,轮轨式提梁机是用于国内铁路客运专线预制场内整孔双线箱梁的起吊、转移、以及向运梁车装梁等的专用设备,也可以辅助完成架桥机和运梁车的安装以及预制场内钢筋骨架和模板的吊装。 本文以海南东环铁路建设为应用背景,首先从总体机械结构,液压系统的总体结构,电气控制系统的总体结构这几方面对轮轨式提梁机的总体结构作了介绍；其次介绍了液压传动系统的工作原理、应用现状及发展趋势；最后论述提梁机大车支撑机构液压系统的设计过程,并就本液压系统在使用过程中的操作、维护与保养、故障诊断及排除等方面作了详细的介绍。 本文的主要研究内容为：根据轮轨式提梁机大车支撑机构的工作要求,对其液压系统进行设计。在设计液压系统过程中,首先从液压系统的基本要求出发,通过工况分析,初步确定液压系统参数,绘制出系统的原理图,再进行一些必要的计算,在综合考虑各种因素的前提下,选择合适的液压元件,完成整个液压系统的设计工作,并对系统进行性能验算

关键词： 重载铁路   轮轨相互作用   钢轨磨耗   实测型面   轮轨接触  

摘要： 随着我国经济的发展,铁路货物运量迅速增长,重载运输已成为我国铁路货运的发展方向。但是,由于车辆运行速度及轴重的增大,重载铁路曲线段钢轨磨耗日益严重,大大增加了铁路的运营成本。由于磨耗而导致的轮轨型面的变化,对钢轨磨耗的发展有重要影响。因此,研究分析实际磨耗状态下轮轨相互作用特征,对进一步认识钢轨磨耗机理,研究合理的钢轨减磨措施有重要意义。 本文以车辆动力学理论为基础,应用多体动力学仿真软件ADAMS/Rail建立了详细的重载货车动力学模型。基于重载铁路曲线段车轮和钢轨的实测型面,研究分析了实际磨耗状态下轮轨型面匹配时的轮轨接触几何关系和重载货车的曲线通过性能。结果表明,实际磨耗状态下的轮轨型面对轮轨接触几何关系和车辆曲线通过性能均有较大的影响;磨耗后的轮轨型面匹配时,容易出现车轮轮缘与外侧钢轨内侧面接触的现象,并导致车辆曲线通过过程中轮轨动态作用力增大,使外侧钢轨出现严重的侧向磨耗。 应用有限元分析软件ANSYS建立了轮轨三维弹塑性接触模型,研究分析了车辆通过曲线时实际磨耗状态下车轮和钢轨的接触应力特征。分析表明,钢轨使用初期,外侧钢轨的接触应力及钢轨的塑性变形均较大,导致外侧钢轨极易出现接触疲劳伤损;随着钢轨磨耗量的增加,外侧钢轨轨距角处的接触应力和内侧钢轨轨头的塑性变形均逐渐增大,进一步加剧了外侧钢轨的侧磨和内侧钢轨的压溃。 相关研究结果对研究探讨合理的曲线段钢轨减磨措施具有参考价值。

关键词： 轮轨噪声   数据采集   信号处理   虚拟仪器   列车接近报警  

摘要： 安全是铁路运输的生命线。随着铁路第六次大提速的完成及动车组的开行,列车运行最高时速已达250公里/小时,极大提高人们外出便捷性的同时,对铁路施工人员的安全也构成了更大的威胁,这就对施工安全的防护提出了更高的要求。为减少国家和人民财产的损失,保障人民生命的安全,国内外已有很多单位和科研机构就此问题进行了大量的研究,也研制了多种多样的列车接近报警装置,但都存在一些不足。 本文采用检测和分析钢轨振动信息的方法对列车接近预警问题进行了研究,其主要工作和结论如下。 （1）了解了国内外有关研究现状,对现有列车接近预警方法进行了简单介绍和分析,提出了通过检测和分析钢轨中传播的固体声来实现列车接近预警的设想。 （2）建立了轮轨激励振动的数学模型,通过Euler梁近似和降阶处理,其数学模型可表示为二阶常系数微分方程。 （3）求解数学模型,得到了长钢轨的各阶固有频率;实验结果表明,1000Hz以下的钢轨振动信号中,其特征频率分量与某些阶次的钢轨固有频率一致。 （4）完成了列车接近预警系统的总体方案设计,对主要硬件进行了选型分析,开发了适应于LabVIEW平台的数据采集卡（UA302H）驱动程序,利用LabVIEW和MatLab开发了有关数据采集和数据分析程序,构建了列车接近预警虚拟仪器系统,经测试,该系统可正常运行。 （5）用压电式加速度传感器代替固体声传感器进行了现场数据采集,对采集数据进行了离线分析,主要包括功率谱分析和小波分析,得到了一些有参考价值的结论。 ①1000Hz以内的钢轨振动信号中明显包含钢轨的固有频率成分,其中14、18、21、24、29阶固有频率比较突出;②从特征频率分量对应的幅值变化规律来看,在列车距离传感器较远时规律不明显,但是当列车距离传感器较近时幅值有变大的趋势。特别是24、29阶固有频率分量,当列车至传感器的距离为1000-100米范围时,其幅值变化趋势比较明显。 因条件限制,只在一个地点和列车行驶速度较低的情况下进行了实验研究,且现场采集信号时用的是普通的压电式加速度传感器,尽管得到了一些有参考价值的结论,这些结论是否适用于不同的现场环境还有待进一步验证;另外,采用固体声传感器检测信号是否能实现更远距离的预警、特征是否更明显,也有待进一步的实验论证。

关键词： 提梁机   轮轨式   高速铁路   技术方案  

摘要： MT450/38型轮轨式提梁机是为解决高速铁路预制梁场900t级箱梁跨线装车作业而研制开发的。该提梁机支腿采用单立柱下分岔人字形的结构形式,可以通过调整直立变截面柱的长度调节提梁机高度,变高、变跨作业方便,对作业环境的适应能力强,适用范围广。提梁机总体技术方案合理、先进,安全性、经济性等指标均达到较高水平。介绍提梁机的基本构造、作业程序、主要技术指标和关键技术。

关键词： 线阵CCD   铁轨振动   非接触式测量   振动测量系统  

摘要： 铁路作为现代化交通运输的重要标志,在国民经济的发展中起着十分重要的作用。随着铁路运输的高速化和重载化,列车的运行安全问题特别是对高速列车的轮轨运行状态进行实时监测技术的研究已成为铁路行车安全的重要课题。论文以半导体激光器和线阵CCD传感器为基础,设计了一套不受路基振动干扰的铁轨振动测量系统,实现了对高速运行中的列车轮轨状态的快速高精度的在线测量。 论文在分析铁轨振动监测方法的基础上,针对其测量精度较低和易受外界振动干扰等不足,将照射光源和光电探测器均固定在铁轨上,设计了一套新型的能有效避免外界振动干扰的高精度非接触式铁轨振动测量系统。采用半导体激光器作为测量系统的照射光源,线阵CCD图像传感器TCD1206SUP作为振动测量系统的光电探测器,实现对铁轨振动的非接触式测量;针对线阵CCD输出的离散时间序列信号的特点,将其放大滤波后,采用浮动阈值法二值化处理电路将其转化为二值化信号,提取振动位置信息;在信号采集过程中,设计了基于单片机的边沿送数法二值化数据采集电路,利用二值化信号控制单片机产生中断采集振动数据;在Visual C++6.0环境下开发了系统测量与控制软件包,可以实时同步测量铁轨振动,实现了振动曲线的可视化显示。本设计作为铁轨故障检测系统的基础部分,为铁轨振动状态分析系统提供了可靠的原始振动数据。 论文设计的振动测量系统克服了外界振动的干扰,利用半导体激光器和CCD传感器之间的相对位移变化来反映铁轨的振动状态,实现了对铁轨振动的高精度非接触式测量,满足了高速铁轨振动的基本测量要求。系统在振动频率范围(0-30)Hz内进行了模拟实验,测量结果表明其测量曲线能够较好地反映被测物体的振动规律,验证了振动测量系统设计方案的可行性。

关键词： 雷达   天线座   轮轨接触副   有限元法   Hertz  

摘要： 天线座结构设计是雷达工程的一个重要课题,本文结合中国电子科技集团公司第十四研究所某雷达研制项目,对雷达天线座的选型和设计要求进行了研究。根据雷达的主要战术技术指标要求,确定了雷达天线座的基本结构型式,实现了200吨大口径面天线的方位旋转运动,并且对配置的阵面维修装置进行了研究分析。对天线座的各个主要部分进行了详细的设计,对主要的设计参数进行了分析计算,并且在雷达设计的过程中充分考虑了设备和工作人员的安全性,保证在最恶劣的极限状况下,设备和人员不会受到损坏和伤害。 轮轨接触副是轮轨式天线座的重要组成部分,他既是天线座的支撑系统,也是方位传动链的一部分,文中对轮轨接触副的接触应力进行了详细的分析计算,分别采用了传统的Hertz公式和有限元分析软件对轮轨接触副在有无摩擦条件下弹性变形、弹塑性变形时的应力分布进行了研究,对以后的轮轨式天线座设计有一定的指导和借鉴价值。

关键词： 轮轨型面   优化   轮轨接触   轮轨间隙   车辆-轨道耦合动力学  

摘要： 轮轨几何型面匹配关系直接影响铁路车辆的运行性能、运输成本和运行安全,一直是国内外高速铁路技术研究的重要内容。随着我国高速铁路的大规模兴建与运营,轮轨问题日益突出。目前钢轨打磨与旋轮是广泛采用的轮轨伤损与疲劳裂纹控制方法,并对此进行广泛的研究。但轮轨几何形状不匹配,必将影响车辆的动力学性能,增加轮轨的伤损,给轮轨的维护与维修带来很大的负担。一个经济有效的方法是对轮轨型面进行优化,寻找轮轨匹配时性能最佳的踏面。因此,开展轮轨型面优化的研究具有重要的理论意义和较强的工程应用背景。本文以非线性规划理论、车辆-轨道耦合动力学理论、轮轨滚动接触理论等为基础,应用数值方法对车轮型面优化进行了如下研究工作并取得成果。 1.开发了一种新的车轮踏面数值优化方法。此方法以轮轨法向间隙为目标函数,采用正向求解方法对车轮踏面进行优化,不再依赖大量的现场经验。为提高优化的计算速度,对序列二次规划法进行了深入的研究,将此方法与拉格朗日法、拟牛顿法相结合,并采用BFGS法对拉格朗日矩阵的拟牛顿矩阵进行求解。编制了数值计算程序对算法进行了实现。 2.应用所提新的车轮踏面数值优化方法,在不同轨道参数下,对车轮踏面(LMa)进行了优化。计算了优化前后车辆的接触几何特性与动力学性能,并找出了适合我国既有提速线路的最佳轨底坡、轨距参数与最优车轮踏面。 3.建立了基于车辆-轨道耦合动力学的权数法向间隙法。在该方法中,可以根据给定的车辆参数、轨道参数,按照横移量出现的机率划分横移量权数范围,方便地对踏面进行优化。用车辆-轨道耦合动力学模型与非赫兹三维滚动接触计算程序Contact对轮轨接触斑的接触状态的计算结果表明:在不降低曲线通过时轮轨接触应力的情况下,优化后踏面可以很大程度上降低直线轨道上的轮轨接触应力,改善轮轨接触点对分布,由此可大大降低轮轨滚动接触疲劳及轮轨伤损,减少运营成本。

关键词： 高速铁路   耦合振动   轮轨接触   轮轨力  

摘要： 随着现代列车速度的不断提高,桥梁结构在铁路线路中的大量使用,高速铁路车桥耦合振动问题的研究就变得越来越重要。因此,车桥动力学问题也越来越受到学术界关注,有必要对列车过桥的车桥耦合振动问题进行分析。 本文在对国内外车桥动力相互作用问题的发展历史和研究现状进行综述的基础上,运用车辆、桥梁耦合系统的思想,研究了轨道与列车之间的相互作用及其对车桥耦合系统的影响。主要研究内容包括: 根据轮轨接触几何关系搜索轮轨的接触点。优化了求解接触点的过程。分别求出车轮踏面及轨道踏面的解析表达式,克服了前人利用CAD导入图形进行离散并插值的方法的精度不够的缺点,本文的方法更为简洁更为精确。 本文的另一个重点在于改进了轮轨接触力的耦合计算模式。轮轨的横向耦合受赫兹力变化的影响比较明显,本文在编制程序时,对左右侧赫兹力分别求解,并且根据几何关系分别进行投影,用迭代法来确定轮轨力。这样便使得轮轨力对车桥耦合的影响凸现出来了,主要表现在:(1)、左右侧赫兹力横向合力对车桥的横向耦合起主要作用,左侧赫兹力在横向的分量方向向右,右侧赫兹力在横向的分量方向向左。当轮对向左横移超过2mm的时候,左右侧横向合力向右,使轮对趋于平衡位置。当轮对向右横移超过2mm的时候,左右侧横向合力向左,使轮对趋于平衡位置。(2)、蠕滑力的方向取决于轮对横移速度方向,蠕滑力的方向与速度方向相反,起到阻碍轮对横移的作用,使轮对趋于平衡位置,进而影响到车桥的耦合。 蠕滑力的大小受赫兹力的影响,而蠕滑力又影响轮对的速度,继而影响轮对的位移,而轮对的位移直接影响赫兹力,使轮对趋于平衡位置,这就是轮轨力对车桥耦合的影响机制。

关键词： 客运专线   转辙器   磨耗型踏面   轮轨接触  

摘要： 以客运专线18号道岔为例,选取磨耗型踏面车轮,建立弹性基底约束条件下的道岔区转辙器部分轮轨接触计算模型,对尖轨轨头顶宽20-50 mm范围内轮载过渡区,尖轨及基本轨的轮轨接触应力进行了较为详细的分析。

关键词： 轮轨摩擦   系统   铁道综合技术研究所   摩擦改进剂   波状磨耗   横向压力   侧面磨耗   装置组成  

摘要： 为了解决车辆通过小半径曲线段时轮轨间横向压力引起的各种问题,如钢轨的侧面磨耗及轨顶面波状磨耗,轮缘垂直磨耗,轮轨辗压声,日本铁道综合技术研究所开发了润滑内轨走行面的'轮轨摩擦改进系统-FRIMOS'..FRIMOS是由以碳为主要成分的颗粒状的摩擦改进剂与向轮、轨间高效供给摩擦改进剂的喷射装置组成的系统.