地鐵障礙物與脫軌檢測裝置的設(shè)計與分析.pdf

1、隨著我國城市化建設(shè)進程加快，軌道交通在城市交通系統(tǒng)中的優(yōu)勢逐漸凸顯，障礙物與脫軌檢測技術(shù)是無人駕駛軌道車輛安全運行的保障，相關(guān)研究已成為軌道交通領(lǐng)域的研究熱點。本論文研究了當(dāng)前國內(nèi)外障礙物與脫軌檢測技術(shù)與方法，研制了一種適用于城市軌道交通無人駕駛地鐵的接觸式障礙物與脫軌檢測裝置，填補了我國無人駕駛地鐵接觸式障礙物與脫軌檢測裝置的研究空白。
　　本文詳述所研制的接觸式障礙物與脫軌檢測裝置的物理原理;建立了裝置關(guān)鍵部件η型板彈簧在障礙

2、物檢測與脫軌檢測工作狀態(tài)下的載荷-形變模型，結(jié)合有限元方法進行對比驗證;選取典型碰撞與脫軌工況分析了裝置的靜力學(xué)特征，校驗了裝置關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的強度，分析了裝置的模態(tài)特征;對裝置在有、無風(fēng)載荷下隨車啟動-制動過程和障礙物碰撞工況做了動力學(xué)分析;設(shè)計和搭建了障礙物碰撞與脫軌檢測實驗平臺，并進行了沖擊與振動等多項試驗。
　　通過對大量數(shù)據(jù)的對比分析，驗證了所建立的板彈簧載荷-形變力學(xué)模型的正確性;通過裝置障礙物與脫軌檢測功能觸發(fā)過程的靜力學(xué)

3、分析，得到典型位置載荷作用下板彈簧的形變規(guī)律，在單側(cè)水平載荷作用下非受載側(cè)板彈簧形變量為受載側(cè)板彈簧形變量的0.5193倍，驗證了障礙物檢測與脫軌檢測功能的獨立性;有、無風(fēng)載荷下啟動-制動工況的仿真研究表明本裝置不會在隨車運行過程中被誤觸發(fā)。通過碰撞與脫軌實驗驗證了裝置的檢測功能，振動與沖擊試驗得到的裝置共振頻率與仿真分析一致。裝置樣機已經(jīng)通過了鐵科院機車檢驗站的沖擊與振動型式試驗，達到了結(jié)構(gòu)和功能的可靠性，已開始裝備北京燕房線地鐵車輛