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科技论文

A型地铁车辆转向架悬挂系统优化分析

时间:2021-06-05 18:53 所属分类:科技论文 点击次数:

a型地铁是城市内使用的轨道交通工具,根据GB/T14894的要求,新公共汽车运行稳定性等级优异,不低于1级(垂直和横向运行稳定性指标<2.5)经过15万km运行,车辆运行稳定性等级优异,不低于2级(垂直和横向稳定性指标≤2.75).转向架是实现车辆运行、装载、导向的重要部件,承担传递牵引和制动力,缓和振动和冲击,提高乘坐舒适性的主要责任.

为了保证车辆的舒适性,在转向架上设置减振系统,隔离轨道耦合系统产生的振动.

目前地铁转向架上成熟的悬挂系统均采用二级悬挂系统,即一级悬挂和二级悬挂,通常一级悬挂采用金属橡胶弹簧,二级悬挂采用空气弹簧.

1、车辆运行的稳定性(旅客乘坐的舒适性)主要取决于转向架的二系悬挂装置.

在垂直方向上,采用空气弹簧可有效阻止来自转向架的高频振动传递给车身,空气弹簧内部的节流孔提供垂直振动衰减阻尼的横向,空气弹簧也提供一定的横向刚性,车体与框架之间的横向缓冲器用于限制车体过大的横向振动,横向缓冲器可以提供横向振动衰减阻尼的纵向,牵引拉杆弹性橡胶垫可以缓冲纵向冲击力.

方向盘悬挂系统的设计充分考虑影响车辆运行稳定性的各个因素,确保车辆运行稳定性指标在相关标准要求范围内.

某a型地铁车辆在个别区域运行时,车身晃动现象明显.

技术研究人员优化了该a型地铁转向架的结构性能,使转向架能够更好地满足不同线路的需求.

2、优化分析

2.1空气弹簧参数优化

2.1.1空气弹簧横向刚性优化,空气弹簧横向刚性对平稳性的影响如图1所示,从分析结果可以看出,空气弹簧横向刚性对垂直平稳性的影响不大,横向平稳性随空气弹簧横向刚性的增加而增大,横向刚性参数的取值范围为0.15-0.2MN/m.

2.1.2空气弹簧垂直刚性优化,空气弹簧垂直刚性对稳定性的影响如图2所示,从分析结果可以看出,空气弹簧垂直刚性对垂直稳定性的影响不大,垂直稳定性随着空气弹簧垂直刚性的增加而增大,垂直刚性参数的取得范围为0.15-0.2MN/m.

2.2优化抗侧旋转杆的刚性,对抗侧旋转杆的刚性对稳定性的影响如图3所示,从计算结果可以看出,抗侧旋转杆的刚性对稳定性指标没有影响.

2.3横向减震器参数优化,横向减震器节点综合刚度和减震器对稳定性的影响如图4所示,结果显示,节点综合刚度对稳定性的影响不大,直线状况的横向稳定性随横向减震器减震器的增加而减少,曲线状况的横向稳定性随横向减震器减震器的增加而增加,横向减震器减震器参数选择范围为50-70kN.s/m.通过比较分析.

(1)安装抗侧旋转杆,车辆整体抗侧旋转刚度大,连续s型曲线时,不能迅速衰减横向振动,消除抗侧旋转杆后,情况有效改善,车身低频运动消除.

(2)消除抗侧滚动扭杆时,增加空簧的横向跨度,提供一定的抗侧滚动刚度,可以更好地减少横向振动.