120km-h A型地鐵轉(zhuǎn)向架低動(dòng)力作用研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市規(guī)模的日漸增大，城市軌道交通系統(tǒng)已成功開(kāi)行速度快、軸重大的120km/h的A型地鐵車(chē)輛，速度的提高和軸重的增加所引起的車(chē)輛輪軌垂向、橫向相互作用問(wèn)題非常突出。低的輪軌垂向、橫向動(dòng)力作用，可保證車(chē)輛垂向和橫向的運(yùn)行平穩(wěn)性和脫軌安全性，改善車(chē)輛與軌道系統(tǒng)的沖擊、疲勞、損傷，使地鐵車(chē)輛運(yùn)輸系統(tǒng)長(zhǎng)期處于良好狀態(tài)而高效運(yùn)轉(zhuǎn)，故低動(dòng)力作用一直是車(chē)輛設(shè)計(jì)的追求目標(biāo)。
　　本文根據(jù)120km/h A型地鐵車(chē)輛及實(shí)際運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路特點(diǎn)，從車(chē)輛

2、/軌道相互作用整體系統(tǒng)的角度，基于車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型及理論，應(yīng)用SIMPACK動(dòng)力學(xué)分析軟件，分析軌道的整體剛度和阻尼、以及地鐵車(chē)輛的結(jié)構(gòu)、懸掛參數(shù)對(duì)輪軌動(dòng)力作用的影響規(guī)律，據(jù)此提出實(shí)現(xiàn)該型地鐵車(chē)輛的輪軌低動(dòng)力的措施，并提出更為合理的部件參數(shù)范圍，供城市軌道車(chē)輛設(shè)計(jì)者參考，分析結(jié)果表明:
　　軌道參數(shù)中，軌道整體垂向剛度對(duì)輪軌動(dòng)力作用影響最大，整體橫向剛度、軌道垂向阻尼次之，軌道橫向阻尼基本不對(duì)輪軌動(dòng)作用力產(chǎn)生影響。軌道垂向

3、剛度同時(shí)影響輪軌垂向、橫向動(dòng)作用力，且影響幅值偏大，在維持鋼軌穩(wěn)定性前提下降低扣件垂向剛度，可同時(shí)降低輪軌垂向、橫向動(dòng)力作用;軌道整體垂向阻尼增大時(shí)對(duì)于降低輪軌垂向力P1、P2及軌道垂向加速度均有明顯的改善作用;軌道整體橫向剛度的增加會(huì)直接加劇輪軌系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)作用和輪軌間磨損，對(duì)車(chē)體的橫向平穩(wěn)性則沒(méi)有影響。
　　車(chē)輛結(jié)構(gòu)參數(shù)和懸掛參數(shù)中，輪軌動(dòng)作用力的主要敏感參數(shù)有:簧下質(zhì)量、一系軸箱螺旋彈簧垂向剛度、一系轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)縱向與垂向剛度、一

4、系垂向減振器阻尼。簧下質(zhì)量的減小可顯著降低輪軌垂向、橫向動(dòng)作用力。一系軸箱螺旋彈簧垂向剛度主要影響高頻作用力P1，一系軸箱螺旋彈簧垂向剛度增大使P1明顯下降，此外，它對(duì)輪軌橫向動(dòng)力作用有一定影響，且其值過(guò)大會(huì)導(dǎo)致輪軌橫向動(dòng)力性能惡化。保證車(chē)輛橫向穩(wěn)定性前提下降低轉(zhuǎn)臂橡膠節(jié)點(diǎn)縱向與垂向剛度可改善輪軌橫向動(dòng)力作用。在一定范圍內(nèi)增大一系垂向減振器阻尼，可以有效的降低高頻力P1，并維持低頻力P2在較低水平;過(guò)大的垂向減振器阻尼則引起低頻力P2迅