蛇行运动

摘要： 为保障车辆运行安全,需定期测量车轮踏面外形尺寸。目前车轮踏面尺寸主流检测方法为车轮侧面基准定位法,但蛇行运动基准倾斜、异物和光干扰等现场因素会导致其定位误差。对此,文章提出一种车轮踏面动态检测基准定位方法,其通过结构光标定位和中心线提取等算法提取点云数据后,结合踏面特征来分割内侧面基准特征点,再采用迭代重加权最小二乘直线拟合(iterative reweighted least-squares line fitting,IRLSLF)方法来实现内侧面基准的鲁棒定位。人机比实验结果显示,在动态倾斜工况下,以IRLS-LF定位结果为基准的轮缘高度和厚度的对比偏差范围分别为±0.1 mm和±0.2 mm,而以LSLF和固定参数法定位结果为基准的测量误差范围宽度均在0.8 mm左右,表明该方法可有效解决因现场因素导致的基准定位偏差问题,进而保障车轮踏面动态检测的测量精度与鲁棒性。

摘要： 高速动车组同一车厢的两个转向架同相蛇行运动频率与车体固有上心滚摆频率接近时,车体因共振而出现低频周期性晃动,不仅影响乘坐舒适性,还会造成脱轨。本文根据低频周期性晃车成因,提出一种以车体横向加速度为研究对象的诊断方法。首先设置车体横向加速度阈值,对超阈值处延拓获得可能存在问题区段,然后利用集合经验模态分解法对这些区段车体横向加速度信号进行频率自适应分解,得到多个分量;通过计算标准差确定主分量,判断主分量是否存在峰值连续6次超过0.1g区段,并将超过区段记为疑似晃车区段。计算疑似晃车区段的振动主频和能量因子,若二者均符合要求,则判定动车组通过该区段时发生了低频周期性晃车。经现场实测,该方法能够有效捕捉低频周期性晃车。

摘要： 针对某型高速机车车体横向低频晃动问题,提出一种将传统抗蛇行减振器替换为频变阻尼减振器(FSD)的抑制方法.首先,应用Simpack建立该机车动力学模型,从车体振动频域分布对车体横向低频晃动特性进行分析,分析表明车体横向晃动频率在1-2Hz之间;然后,建立频率阀的CFD计算模型和FSD减振器数值简化模型;最后,对比应用传统抗蛇行减振器和FSD抗蛇行减振器的机车横向振动差异,结果表明利用FSD抗蛇行减振器的低频低阻尼特性能显著提高机车一次蛇行稳定性,减小车体低频晃动幅值.在时速160 km/h时,车体横移加速度主频处幅值降低了42%,摇头角加速度主频处幅值降低了37.5%,有效地减小了该机车低频晃车现象.

摘要： 针对某型动车组在运行中出现的车体抖振伴随转向架蛇行运动的整车异常振动现象,对车辆进行在线试验,发现大踏面锥度状态的车辆在较高速度工况运行时,存在稳定性不足,致使转向架的蛇行频率不断上升与车体菱形模态频率接近,继而引发车体的抖振。为了提升车辆运行的稳定性,提出一种融合解析优化和仿真优化的两级递进优化方法(Analytical Optimization and Simulation Optimization,简称为AOSO),对抗蛇行减振器参数进行优化,并在车辆线路试验中验证优化的效果。结果表明,优化后磨耗轮状态下车辆的临界速度得到显著提升,转向架已无明显的蛇行运动、车体抖振也得到明显改善。

摘要： 根据车辆系统Newton-Euler动力学方程,建立了27自由度空间车辆系统动力学Simulink模型,采用该模型分析了车辆系统动力学性能,匹配2种磨耗踏面对动车组动力学性能进行计算分析。结果表明,采用Simulink系统模型具有更简洁的建模方法和直观的系统拓扑结构。随着车轮踏面的磨耗,车辆稳定性、车体加速度和Sperling平稳性指标均较新轮状态恶劣,轮对蛇行失稳极限环出现了吸引域超临界分岔和单点分岔,其非线性动力学性能也表现出复杂性。

摘要： 提出一种快速计算高速列车蛇行运动分岔图和蛇行频率的方法。运用降速法通过动力学仿真计算车辆横向位移,采用滑移窗口取极值点的方法计算位移包络线,得到蛇行运动分岔图;根据过零点搜索计算蛇行频率。在Simpack软件中建立某高速拖车非线性动力学模型,通过降速法计算车辆在典型工况下的蛇行运动分岔图和蛇行频率。结果表明:所提算法能够有效剔除异常值,快速得到的蛇行运动分岔图和频率曲线光滑,满足高速列车优化设计和性能预测的需求。

摘要： 推导了与轮对纵向、横向移动速度和摇头速度相关的三个一阶微分方程,并将其作为轮对蛇行运动的激励,代入考虑转向架纵向、横向和摇头运动的柔性转向架二阶微分方程中.使用该模型计算三种动车组在轮对初始横移量3 mm下的构架和轮对蛇行频率及在构架1～8 mm横移量下的构架蛇行频率,计算结果表明:CRH2和CRH5型车的蛇行频率较为接近且低于CRH3型车的蛇行频率.使用推导的动力学微分方程对国内某型时速350 km动车组进行仿真计算,结果表明:当运行速度为350 km/h,轮对初始横移量为3 mm,等效锥度为0.14时的构架蛇行频率为3.0 Hz,说明该型动车组实测构架端部加速度出现的2.9 Hz振动频率为构架蛇行频率.研究结果表明:该二阶微分方程能够反映车辆在实际车轮踏面锥度的下蛇行运动规律.

摘要： 介绍了日本铁道综合技术研究所围绕铁道车辆运行安全性及提高车内舒适度而开展节能等几项大型研究课题深入进行研究开发的情况,择要评价了"提高转向架抗蛇行运动稳定性评价精度"及"兼顾降低横向力与运行稳定性的转向架转角导向系统"等的研究概况与成果.

摘要： 针对北京地铁车辆装备有限公司和西南交通大学牵引动力国家重点实验室设计的120 km/h A型地铁转向架,建立其动力学模型并计算了相关动力学性能指标,分析该转向架设计合理性;基于动力学仿真结果,进一步对该转向架在机车车辆整车滚动振动试验台上进行了滚振动力学试验,并给出车辆在空簧失气故障工况条件下运行时的合理建议.仿真计算与试验结果表明,该A型地铁车辆具有良好的蛇行运动稳定性,在美国V级直线线路上以40～120 km/h速度运行时的平稳性达到优级标准,其临界速度及运行平稳性均能够满足线路上最高运行速度120 km/h的要求,为该转向架上线提供了理论依据及试验参考.空簧失气后,车辆非线性临界速度大幅度降低,安全性指标(轮轴横向力、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率)有所增加,而其垂向平稳性指标较原车正常工况明显增大,并且运行速度越高差距越大,若车辆在运行过程中出现空簧失气故障现象,应立即降低车辆运行速度,为保证运行品质,建议限速80 km/h.

摘要： 为提高铁路车辆曲线通过性能,降低横向力,开发了径向转向架.分析了铁路车辆轮对的特性及走行稳定性,介绍了径向转向架的开发背景、过程及今后的发展.

摘要： 随着我国高速铁路的发展,机车的蛇行运动越来越引起人们的重视。本文考虑了DF-4D型机车车体和两个转向架的运动,建立了简化的三自由度蛇行运动动力学方程。为了限制蛇行运动,研究了采用磁流变阻尼器的半主动机车悬挂系统的动力学行为,其中磁流变阻尼器模型采用实验结果进行曲线拟合所得。同时为了便于比较,对于采用半主动开关控制和主动控制的机车悬挂系统也进行了研究。利用四阶Runge-Kutta法仿真所得结果表明,采用磁流变阻尼器的半主动机车悬挂系统减震效果很好,接近主动控制,而远远优于被动控制和半主动开关控制。采用磁流变阻尼器的半主动控制策略不仅降低了车体摇头的角加速度,减少了发生蛇行运动的可能性,而且还可以使前、后转向架的摇头角降低,从而提高运行的安全性。

摘要： 应用中心流形--范式方法研究了客车轮对蛇行运动的周期解及稳定性,给出了轮对蛇行运动周期振幅系数及其稳定性判据.

摘要： 应用中心流形--范式方法研究了高速客车转向架的横向振动及其稳定性。研究结果表明客车的蛇行运动是一种Hopf分叉现象，分叉解为超临界的。

摘要： 蛇行运动是列车提速的重要障碍之一。研究如何提高蛇行运动的临界速度、避免蛇行运动是铁道车辆研究的永恒主题。本文首先用Hopf 分岔理论分析了轮对蛇行运动，给出了蛇行运动的振动频率及临界速度方程。然后采用磁流变负载平衡系 统，通过改变阻尼特征来改变轮对系统的悬挂刚度，进而提高了蛇行运动的临界速度。

摘要： 本篇从车辆蛇行运动分析入手，针对目前橡胶弹性旁承检修中出现的问题，分析了货车弹性旁承的结构和特性及其对车辆动力学性能的影响。经过理论计算和现场验证，得出了分析结论。在此基础上，通过计算车辆心盘和旁承的回转力矩，给出了一种新的调整旁承载荷的解决方法和调整量参照表。提出在检修车落成时，用压力传感器和参照表，现场指导旁承载荷的加垫调整。

摘要： 随着160km/h快捷货车的研发,如何在计算方面和试验方面确定快捷货车的蛇行失稳临界速度就成为一个研究课题.本文介绍了当前使用的车辆系统蛇行失稳临界速度确定方法,包括根轨迹法、4种极限环法、UIC515法、UIC518法、TSI L84法、EN14363法、中国暂规法、AS7509法、AAR法共计12种方法,并以某型160km/h快捷货车转向架为例进行了空车工况下的对比计算.计算结果表明,UIC518法(EN14363法)、TSI L84方法与极限环法中的降速法得出的临界速度最低,为190km/h,根轨迹法得出的临界速度最高,为360km/h.在线路动力学试验中,为保守起见,建议以TSI L84方法判定快捷货车的临界速度.

摘要： 随着160km/h快捷货车的研发,如何在计算方面和试验方面确定快捷货车的蛇行失稳临界速度就成为一个研究课题.本文介绍了当前使用的车辆系统蛇行失稳临界速度确定方法,包括根轨迹法、4种极限环法、UIC515法、UIC518法、TSI L84法、EN14363法、中国暂规法、AS7509法、AAR法共计12种方法,并以某型160km/h快捷货车转向架为例进行了空车工况下的对比计算.计算结果表明,UIC518法(EN14363法)、TSI L84方法与极限环法中的降速法得出的临界速度最低,为190km/h,根轨迹法得出的临界速度最高,为360km/h.在线路动力学试验中,为保守起见,建议以TSI L84方法判定快捷货车的临界速度.

摘要： 随着160km/h快捷货车的研发,如何在计算方面和试验方面确定快捷货车的蛇行失稳临界速度就成为一个研究课题.本文介绍了当前使用的车辆系统蛇行失稳临界速度确定方法,包括根轨迹法、4种极限环法、UIC515法、UIC518法、TSI L84法、EN14363法、中国暂规法、AS7509法、AAR法共计12种方法,并以某型160km/h快捷货车转向架为例进行了空车工况下的对比计算.计算结果表明,UIC518法(EN14363法)、TSI L84方法与极限环法中的降速法得出的临界速度最低,为190km/h,根轨迹法得出的临界速度最高,为360km/h.在线路动力学试验中,为保守起见,建议以TSI L84方法判定快捷货车的临界速度.

摘要： 随着160km/h快捷货车的研发,如何在计算方面和试验方面确定快捷货车的蛇行失稳临界速度就成为一个研究课题.本文介绍了当前使用的车辆系统蛇行失稳临界速度确定方法,包括根轨迹法、4种极限环法、UIC515法、UIC518法、TSI L84法、EN14363法、中国暂规法、AS7509法、AAR法共计12种方法,并以某型160km/h快捷货车转向架为例进行了空车工况下的对比计算.计算结果表明,UIC518法(EN14363法)、TSI L84方法与极限环法中的降速法得出的临界速度最低,为190km/h,根轨迹法得出的临界速度最高,为360km/h.在线路动力学试验中,为保守起见,建议以TSI L84方法判定快捷货车的临界速度.

摘要： 随着160km/h快捷货车的研发,如何在计算方面和试验方面确定快捷货车的蛇行失稳临界速度就成为一个研究课题.本文介绍了当前使用的车辆系统蛇行失稳临界速度确定方法,包括根轨迹法、4种极限环法、UIC515法、UIC518法、TSI L84法、EN14363法、中国暂规法、AS7509法、AAR法共计12种方法,并以某型160km/h快捷货车转向架为例进行了空车工况下的对比计算.计算结果表明,UIC518法(EN14363法)、TSI L84方法与极限环法中的降速法得出的临界速度最低,为190km/h,根轨迹法得出的临界速度最高,为360km/h.在线路动力学试验中,为保守起见,建议以TSI L84方法判定快捷货车的临界速度.

摘要： 本发明提供了一种轨道车辆蛇行运动稳定性检测和评定方法，针对现有蛇行运动检测方法中因滤波频带较窄而导致能量损失较大以及峰值提取不准确的问题，本发明先基于蛇行运动高阶奇次谐频特性对采样信号滤波得到宽带滤波信号；并在预定的频率识别范围内对滤波后信号进行蛇行主频率识别得到蛇行主频率；然后，对滤波后信号再次滤波得到蛇行主频信号；再对蛇行主频信号进行时间域上的连续峰值提取得到第一峰值序列及其对应的时间序列；利用蛇行主频振荡周期比例规则基于时间序列，对滤波后信号进行连续峰值提取，从而得到第二峰值序列，基于该第二峰值序列可判断车辆稳定性。本发明提供的方法能够提高判别灵敏度以及峰值提取的准确性。

摘要： 本发明公开了一种列车转向架抗蛇行运动方法，包括以下步骤：S10)采集牵引电机的输入电流及当前转速信号；S20)根据牵引电机的输入电流及当前转速信号计算转向架的蛇行运动频率和幅值；S30)根据转向架的蛇行运动频率和幅值生成牵引电机谐波电流的频率与幅值信息；S40)根据牵引电机谐波电流的频率与幅值信息控制牵引变流器向牵引电机输出相应频率与幅值的谐波电流并叠加正常工作电流；S50)通过输出至牵引电机的谐波电流产生与蛇行运动同频率反相位的机械振动，从而抑制转向架的蛇行运动。本发明能够解决现有转向架抗蛇行运动方法所基于的装置结构复杂、成本高昂、可靠性不高的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种轨道车辆柔性转向架蛇行运动分析方法。该方法包括建立轮对有横移无摇头蛇形运动分析模型；建立轮对有横移有摇头蛇行运动分析模型；建立一系悬挂的柔性转向架模型；对柔性转向架蛇行运动进行分析。本发明为了解决现有技术中的柔性转向架蛇行运动波长计算方法不能直接应用于实际轮对和构架蛇行波长计算过程中的问题，推导了自由轮对纵向、横向和摇头运动的三个一阶微分方程，并将该方程作为蛇行运动的激励代入考虑一系悬挂的柔性转向架二阶微分方程中，结合蛇行运动特征来计算不同轮对横移量下的构架蛇行频率和波长，较现有计算模型更精确。

摘要： 本发明公开了一种列车转向架抗蛇行运动装置及系统，装置包括：电流传感器，采集牵引电机的输入电流信号；转速传感器，采集牵引电机的当前转速信号；蛇行运动数据处理模块，根据牵引电机的输入电流及当前转速信号计算转向架的蛇行运动频率和幅值，并生成牵引电机谐波电流的频率与幅值信息；控制单元，根据牵引电机谐波电流的频率与幅值信息控制牵引变流器，使牵引变流器向牵引电机输出相应频率与幅值的谐波电流并叠加正常工作电流，该谐波电流产生与蛇行运动同频率反相位的机械振动，从而抑制转向架的蛇行运动。本发明能够解决现有转向架抗蛇行运动装置结构复杂、成本高昂、可靠性不高的技术问题。

摘要： 本发明涉及铁道车辆性能监测领域，公开了一种蛇行运动检测装置及蛇行运动检测方法。该蛇行运动检测装置包括：多个位移传感器对，用于检测车辆的目标轮对行驶至检测区间内的不同位置处相应的脉冲信号对；处理器，用于执行以下操作：根据所检测到的不同位置处相应的脉冲信号对，确定所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角；以及根据所述目标轮对在不同位置处的横移量和摇头角，确定所述检测区间内的所述蛇形运动的幅值和频率。本发明可有效地检测与预判车辆的失稳情况。

摘要： 本发明涉及一种抗蛇行运动轨道车辆减振系统，所述轨道车辆包括车体和连接有轮对的转向架，所述减振系统对称连接于所述车体和所述转向架之间。所述减振系统提供的抵抗相对运动的阻尼力由所述轨道车辆的运行状态和与轨道车辆的运行状态相关的所述车体和所述转向架之间的相对运动趋势计算得出。当所述轨道车辆沿左右轮对的行走距离不一致的曲线道路行进时，能够基于所述曲线道路的曲率半径大小提供不同的抵抗所述车体和所述转向架之间的相对运动的阻尼力。当所述车辆沿左右轮对的行走距离一致的直线道路行进时，所述减振系统基于所述车体和所述转向架之间的相对运动趋势的大小提供不同的抵抗所述车体和所述转向架之间的相对运动的阻尼力。

摘要： 本发明提供了一种车辆蛇行运动稳定性在线识别及主动控制仿真方法及系统，设计铁道车辆主动抗蛇行减振器布置方案，识别车辆蛇行运动的稳定性状态，设计兼顾一次蛇行和二次蛇行的主动控制方法。本发明考虑了车体和构架多个振动模态的抑制，能够显著改善铁道车辆蛇行运动稳定性，对高速动车组动力学性能优化设计和既有动车组运维策略优化提供了一种解决思路。

摘要： 本发明公开了一种列车转向架抗蛇行运动装置及系统，装置包括：电流传感器，采集牵引电机的输入电流信号；转速传感器，采集牵引电机的当前转速信号；蛇行运动数据处理模块，根据牵引电机的输入电流及当前转速信号计算转向架的蛇行运动频率和幅值，并生成牵引电机谐波电流的频率与幅值信息；控制单元，根据牵引电机谐波电流的频率与幅值信息控制牵引变流器，使牵引变流器向牵引电机输出相应频率与幅值的谐波电流并叠加正常工作电流，该谐波电流产生与蛇行运动同频率反相位的机械振动，从而抑制转向架的蛇行运动。本发明能够解决现有转向架抗蛇行运动装置结构复杂、成本高昂、可靠性不高的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种列车转向架抗蛇行运动方法，包括以下步骤：S10)采集牵引电机的输入电流及当前转速信号；S20)根据牵引电机的输入电流及当前转速信号计算转向架的蛇行运动频率和幅值；S30)根据转向架的蛇行运动频率和幅值生成牵引电机谐波电流的频率与幅值信息；S40)根据牵引电机谐波电流的频率与幅值信息控制牵引变流器向牵引电机输出相应频率与幅值的谐波电流并叠加正常工作电流；S50)通过输出至牵引电机的谐波电流产生与蛇行运动同频率反相位的机械振动，从而抑制转向架的蛇行运动。本发明能够解决现有转向架抗蛇行运动方法所基于的装置结构复杂、成本高昂、可靠性不高的技术问题。

摘要： 本实用新型涉及一种抗蛇行运动轨道车辆减振装置，其包括：用于提供抗蛇形运动的减振阻尼的减振器；用于连接两个减振器中的至少四个腔室的液压回路；以及设置在液压回路上，用于改变液压回路的构型以及调节减振器输出的抗蛇形阻尼大小的液压阀。减振器至少包括第一减振器和与第一减振器并行设置的第二减振器，两个减振器所构成的至少四个腔室按照两两相连的方式形成互不连通的至少两条液压回路，两个液压回路按照能够基于液压阀改变回路构型的方式连通于液压阀，液压阀内还设置有以改变液压回路中液压介质的流量大小的方式连通于液压回路的阻尼阀。