新型變軌距轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)與世界各國(guó)之間的物資運(yùn)輸日益增多，鐵路由于其安全、快捷、輕污染等特性廣受青睞。但以周邊朝鮮、蒙古、俄羅斯、哈薩克斯坦等國(guó)家為例，其中僅朝鮮使用準(zhǔn)軌，其余國(guó)家的軌距與我國(guó)均不同，這一問(wèn)題為我國(guó)的國(guó)際聯(lián)運(yùn)和“一帶一路”的建設(shè)帶來(lái)了巨大障礙。
　　與國(guó)外相比，我國(guó)對(duì)于變軌距轉(zhuǎn)向架的研究還停留在理論階段，截止到目前還沒(méi)有在線路上運(yùn)營(yíng)的實(shí)際產(chǎn)品。目前，為實(shí)現(xiàn)車輛在不同軌距線路上的直通運(yùn)行，只能采用更換轉(zhuǎn)向架或者輪對(duì)的

2、方式解決這一問(wèn)題，但是這種方式不僅大大降低了鐵路運(yùn)輸?shù)男?，而且?huì)導(dǎo)致運(yùn)輸成本的提高。為解決這一難題，鐵道部于2001年專門(mén)針對(duì)變軌距轉(zhuǎn)向架進(jìn)行了立項(xiàng)研究，并且科技部于2016年也提出將變軌距轉(zhuǎn)向架作為重大專項(xiàng)進(jìn)行研究，生產(chǎn)和研制適合我國(guó)國(guó)情的變軌距轉(zhuǎn)向架已刻不容緩。
　　本文在分析和學(xué)習(xí)國(guó)外現(xiàn)有變軌距轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵技術(shù)的情況下，針對(duì)本文選用的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪設(shè)計(jì)了輪對(duì)的鎖緊機(jī)構(gòu)，基于變軌距輪對(duì)的結(jié)構(gòu)形式，提出了一套能夠與之配合的地面變軌

3、裝置，并對(duì)其工作原理進(jìn)行了闡述。
　　由于獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪存在直線上無(wú)法對(duì)中并且曲線上導(dǎo)向能力不足的問(wèn)題，本文在獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪變軌距轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上添加了導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，為了研究迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能的影響，分別在SIMAPCK軟件中建立了獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪變軌距轉(zhuǎn)向架車輛模型及采用迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪變軌距轉(zhuǎn)向架車輛模型，基于UIC-518和《200km/h及以上速度級(jí)電動(dòng)車組動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)鑒定方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》，比較了兩種轉(zhuǎn)向架在14

4、35mm軌距線路上的直線運(yùn)行穩(wěn)定性、平穩(wěn)性和曲線通過(guò)性能等指標(biāo)的差異，并且簡(jiǎn)要分析了造成轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能不同的原因。計(jì)算結(jié)果表明，采用迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪變軌距轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能較優(yōu)。
　　為了確保設(shè)計(jì)的變軌距轉(zhuǎn)向架具有更優(yōu)的動(dòng)力學(xué)性能，分別對(duì)轉(zhuǎn)向架的一系轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)縱向剛度、一系轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)橫向剛度、一系垂向阻尼、二系垂向阻尼、二系橫向阻尼、二系橫向剛度、迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的實(shí)際導(dǎo)向增益進(jìn)行了優(yōu)化，并選取了合理的參數(shù)。根據(jù)優(yōu)化后的參數(shù)對(duì)變軌距