论文：关于城轨车辆均衡试验的探讨

《论文：关于城轨车辆均衡试验的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、关于城轨车辆均衡试验的探讨北京交通大学机电学院高纯友内容提要：本文主要对城轨车辆进行均衡试验的探讨关键词：均衡试验，轮重减载率一、前言在城市轨道交通行业快速发展的今天，对车辆的安全性要求是越来越全面，执行的标准越来越国际化。提高车辆的安全性固然重要，但制定的考核指标是否就是越高越好呢？对于车辆的安全性要求，在中华人民共和国国家标准《GB5599-85：铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》中，对铁道车辆的安全性有非常明确的要求，及各项要求的评定指标等，可谓比较详细、明确。但是在近几年的城市轨道项目招标要求中，增加了一项新的要求——转向架

2、均衡试验。转向架均衡试验的前提条件是：空车、平直道、空气弹簧处于充气状态。工况、评定指标为：1．当将车辆一个转向架的一个车轮抬高50mm，其它各车轮的轮重减载不超过30%。2．当将车辆一个转向架的一个车轮抬高63.5mm，其它各车轮不能脱离钢轨。从试验的内容，可以看出该试验主要考核的内容是：校核车辆通过扭曲线路的能力。关于车辆的轮重减载率能达到什么指标，与车辆的悬挂系统参数有直接关系。具体车辆在扭曲轨道上的轮重减载量，可以通过理论计算进行分析，了解不同的悬挂参数，得到不同的轮重减载率。下面以一组常用车型数据进行计算分析。二、分析一系弹簧

3、垂向刚度与均衡试验条件下的轮重减载率间的关系假设车辆处于空车载荷状态下、停放在平直线路上，转向架上每一个一系弹簧和二系弹簧的垂向刚度均相等，车体中心不偏移，车体和构架为刚体，则最大轮重减载量发生在导向轮对靠外侧的车轮上，其值的表达式（参考日本资料）为：ΔQ=[KΦ·θ0+4×K’Φ1×(θ1-θ2)/2]/(8×b0)式中：1/KΦ=（4K1b12）-1+（2K2b22）-11/K’Φ1=（2K1b22）-1θ0=(θ1+θ2)/2-(θ3+θ4)/2θ1=(d1-d2)/2b1；θ2=(d3-d4)/2b1；θ3=(d5-d6)/2b

4、1；θ4=(d7-d8)/2b1；Q——静态平均轮重。ΔQ——车轮的轮重减载量。K1——一系每轴箱垂向刚度。K2——每转向架每侧二系垂向刚度。b0——滚动圆间距之半。b1，b2——一、二系弹簧横向间距之半。d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7，d8——车轮的垂向位移。已知参数见下表1所示：表1参数名称参数值参数名称参数值K11.6MN/md2，d3，d4，d5，d6，d7，d80mmK20.45MN/mMc车重量（AW0）36tb00.75mMc车重量（AW2）36+13.8tb10.965mMc车重量（AW3）36+17.4tb2

5、0.925m车辆定距12600mmd150mm固定轴距2200mm计算得出：（二系空气弹簧正常工作）KΦ=0.6829×106N·m/radK’Φ1=2.9799×106N·m/radθ1=(50-0)/(2×0.965)=50/(2×0.965)θ0=(θ1+θ2)/2-(θ3+θ4)/2=θ1/2θ1-θ2=θ1ΔQ=[KΦ·θ0+4×K’Φ1×(θ1-θ2)/2]/(8×b0)=[0.6829×106×50×10-3/(2×0.965)/2+4×2.9799×106×50×10-3/(2×0.965)/2]/(8×0.75)=27

6、200N=2.72tΔQ/Q=2.72/(36/4/2)=60.4%≥30%不满足有关均衡试验的要求。下面表2中的数据为实际试验过程中，所采集的数据和结果。从试验的测试结果可以看出：当将车辆一个转向架的一个车轮抬高50mm，其它各车轮的轮重减载最大已经达到62.8%；当将车辆一个转向架的一个车轮抬高63.5mm，其它各车轮没有脱离钢轨。说明该转向架的性能只满足了均衡试验的第2项要求。表2均衡试验实测数据2位车轮抬高量1位轮重变化（kg）3位轮重变化（kg）4位轮重变化（kg）初始零点458244844384447039904042452

7、8505249105mm46904616460649384432444240804614454410mm44264220431252344860475837864158422815mm41223920408055705194503834403822395020mm38343624376658885532539231163492361025mm36103384343061525806577628403208325230mm33403130321064566102601425302926304035mm3092286429506712639

8、0629022722618278040mm28602622274069406438651220422392257045mm25502290247071566918677218282118232050mm23