高速动车组转向架标准及规范的研究.docx
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高速动车组转向架标准及规范的研究.docx
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摘要
随着经济的发展和科学技术的进步,高速动车组在我国必将得到更广泛的使用。
转向架是动车组的关键部件之一,其性能好坏对动车组运行安全性具有十分重要的影响。
所以对高速动车转向架的标准的研究也是非常必要的,同时标准化是一项综合性的技术基础工作,通过标准的制定和组织实施,可以有效地保证和提高产品质量和工程质量,是组织现代化生产和进行贸易的技术准则,是科学管理的重要组成部分。
本文简要介绍了国内外包括日本新干线、E系列和欧洲TGV、ICE还有国内CRH系列等高速动车组转向架的发展概况和发展方向,并简述了高速动车组转向架的主要组成零部件的特点与要求。
通过对转向架构架的国内标准(TB/T 2368-2005)、JIS标准(JISE4207-2002)和UIC标准(UIC615-4-2003)的详细分析和研究,国内标准和UIC标准主要包括列车在超常载荷和模拟运营载荷下的试验方法,JIS标准则对其设计的通用条件及载荷试验方法进行了规定。
最后对三个标准进行综合比较和对比研究,找出了它们之间的差异性和存在差别的原因,对TB/T2368-2005提出改进意见。
同时本文针对转向架轮对的国内外标准包括《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》(以下简称暂行规定)的轮对标准部分、UIC 510-5-2003、 EN13103-2001 > EN 13104-2001和JISE4505-1995做了研究与分析,建议按照规定更为严格的欧洲规范进行轮对强度设计,同时应该根据实际运用经验对其进行修改完善,尽快制定出符合本国高速动车组转向架轮对强度的计算标准。
最后本文研究了弹簧悬挂装置的国内标准,并将其与其他国外标准进行分析和比较,可以得出国内空气弹簧标准应当吸取既有JIS与EN弹簧标准中合理的内容,结合中国轨道车辆运行情况和运行条件,提出修改的建议。
关键词:
转向架;构架;轮对;弹簧;标准
Abstract
Withthedevelopmentofnationaleconomyandscientificandtechnologicalprogress,high-speedelectricmulti-units(EMU)isboundtobemorewidelyusedinChina.ThebogieisoneofthekeycomponentsoftheEMU,itsperformanceisgoodorbadtohaveanimportantimpactofEMUrunsecurity.Standardofhigh-speedmotorbogieisalsoverynecessary,whilestandardizationisacomprehensivetechnicalfoundationwork,implementedthroughthedevelopmentofstandardsandorganizationscaneffectivelyensureandimproveproductqualityandqualityoftheprojectistoorganizemodernizationofproductionandtrade-relatedtechnicalstandards,animportantpartofscientificmanagement.
Thispaperintroducesthedomesticandforeign,includingJapan'sShinkansen,theSeriesEandtheEuropeanTGV,ICE,aswellasdomesticCRHseriessuchastheoverviewofthedevelopmentanddirectionofdevelopmentofhigh-speedEMUbogieandamajorcomponentofhigh-speedEMUbogiepartsofthecharacteristicsandrequirements.Bydomesticstandardsonthebogieframe(TB/T2368-2005),JISstandard(JISE4207-2002)standardsandUICstandards(UIC615-4-2003),thedetailedanalysisandresearch,nationalstandardsandUICstandardsprovisions,includingthetrainunderextraordinaryloadsandsimulatedoperationalloadtestmethods,generalconditionsofJISstandards,itsdesign,andloadtestmethods.Finally,thethreecriteriatocompareandcontraststudiestoidentifythedifferencesbetweenthemandthepresenceofthedifferenceisduetosuggestionsforimprovementofTB/T2368-2005.
Inthispaper,thebogiewheelonthedomesticandinternationalstandardsincludingtheInterimProvisionsof 《200km/handabovespeedclassrailwayvehiclestrengthdesignandtestevaluation》(hereirmfterreferredtoasInterimProvisions)ofthewheelonastandardpartoftheUIC510-5-2003,EN13103-2001、EN13104-2001andJISE-4505-1995,doresearchandanalysis,proposedmorestringentEuropeanregulationsinaccordancewiththeprovisionsoftheroundonthestrengthofthedesignshouldbebasedontheexperienceofthepracticalapplicationofrevisedandimprovedassoonaspossibletoworkoutaccordingtotheirownhigh-speedEMUbogiewheelonthestrengthcalculationstandards・
Finally,thispaperstudiedtheInterimProvisionsofthespringsuspensionofdomesticstandards,andotherforeignstandardsforanalysisandcomparisoncanbedrawnfromthedomesticairspringsstandardshouldlearnthecontentsofbothJISandENspringstandard, combinedwiththeChinesetrackvehicleoperationandoperatingconditionspresentedarevisedproposal.
Keywords:
bogie;framework;wheelset;spring;standard
1.绪论 1
1」国内外高速动车组转向架的发展概况 1
1.2高速动车组转向架的组成及基本要求 2
1.3论文研究的意义 4
1.4论文研究的主要内容 4
2.国内外高速动车组转向架构架标准及规范 6
2」转向架构架概述 6
2.2TB/T2368-2005 的研究 6
221超常载荷 7
2.2.2模拟运营载荷 7
2.2.3试验方法 8
2.3UIC615-4-2003 的研究 10
2.3.1超常载荷的静强度试验 11
2.3.2模拟主要运行载荷的静强度试验 12
233模拟特殊运行载荷的静强度试验 14
2.3.4疲劳试验 15
2.4JISE4207-2002 的研究 17
2.4.1设计适用范围和通用条件的分类 17
2.4.2设计的通用条件 17
2.4.3内容的辅助说明 21
2.5转向架构架标准的综合比较 23
3.高速动车组转向架轮对的标准 25
3」转向架轮对概述 25
3.2国内暂行规定轮对标准部分的研究 26
321设计载荷 26
3.2.2强度与刚度评定 26
3.2.3试验方法 27
3.3UIC510-5-2003 的研究 27
3.3.1载荷条件 27
II
3.3.2应力参量 28
3.3.3评价准则 28
3.4EN13103-2001 和 EN13104-2001 的研究 29
3.4.1 载荷 29
3.4.2应力计算 30
3.4.3许用应力 31
3.5JISE4505-1995 的研究 31
3.5.1许用应力 32
3.5.2高速车轴的疲劳设计方法 32
3.6上述轮轴标准的比较 34
4.转向架弹簧装置的标准 36
4」弹簧装置概述 36
4.2国内暂行规定一、二系弹簧标准部分的研究 37
4.2.1基本载荷 37
4.2.2强度评定 37
4.2.3强度试验 37
4.3转向架用弹簧标准的分析比较 38
4.3.1扭转疲劳试验方法及试验条件 38
4.3.2试验振幅 39
4.3.3扭转半径 40
4.3.4扭转疲劳试验次数 40
4.3.5疲劳试验结束后的验证 41
4.3.6结论及建议 41
结论 42
致谢 43
参考文献 44
II
1・绪论
1.1国内外高速动车组转向架的发展概况
20世纪60年代,日本开发了第1代0系新干线动车组用DT200型动力转向架,其一系悬挂采用IS拉板双圆簧模式,中央悬挂山空气弹簧、液压减振器等组成。
随着研究的不断深入,乂先后开发了200系动车组用DT201型、500系用WDT205型、700系用TDT204 型和TTR7002型等20余种转向架。
这些转向架结构不断简化,通过采用轻量化焊接构架、铝合金轴箱、铸铝齿轮箱和空心车轴等技术使转向架质量和簧下质量得到降低;驱动单元除采用常规的牵引电机架悬挂、通过齿式联轴节补偿相对位移的模式外,还在试验转向架上对牵引电机半体悬挂、平行万向轴驱动和牵引电机体悬挂、纵向万向轴-锥齿轮传动等模式进行了试验;对于轴箱定位方式,新干线动车组则通过多方案对比确定最优模式;500系、N700系和适合北方地区气候特点、地形特点的“E1系列”、“E2系列”、 “E3系列””和“E4系列”等动车组分别采用了半主动控制横向减振器
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- 高速 车组 转向架 标准 规范 研究
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