基于联合仿真模型的电力机车曲线黏着利用研究 被引量：1

1

作者 孙林平 杨忠良 +2 位作者 马卫华 罗世辉 王波 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期36-44,共9页

黏着是摩擦的表现形式之一,是轮轨传递牵引力的基本前提。为了分析机车车辆在曲线运行时的黏着利用问题,建立机车车辆-黏着控制的联合仿真模型。理论阐释机车曲线通过时的“曲线黏降”现象,通过联合仿真模型对机车曲线黏着利用展开定性... 黏着是摩擦的表现形式之一,是轮轨传递牵引力的基本前提。为了分析机车车辆在曲线运行时的黏着利用问题,建立机车车辆-黏着控制的联合仿真模型。理论阐释机车曲线通过时的“曲线黏降”现象,通过联合仿真模型对机车曲线黏着利用展开定性分析,分析曲线半径、蠕滑率阈值、曲线通过速度、曲线超高、坡道等对曲线黏着利用的影响。研究结果表明:启动工况下,导向轮对内轮的黏着利用率始终高于外轮,曲线半径(R<900 m)对黏着利用影响较为明显,黏着控制中蠕滑率阈值的增加会提升黏着利用率;曲线通过工况时,速度对黏着利用的影响在大曲线半径(R=1200 m)、小曲线半径(R=300 m)上差异较大,曲线超高对内、外轮黏着利用的影响刚好相反,上坡道曲线牵引时黏着利用则会进一步下降。 展开更多

关键词 联合仿真模型 电力机车 黏着控制 黏着利用 蠕滑率阈值

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基于轮轨黏着大滑移机理的防滑黏着利用控制策略研究 被引量：3

2

作者 张波 周军 +2 位作者 蔡田 常崇义 齐政亮 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期30-37,共8页

随着列车运行速度的提高,轮轨界面湿滑条件下存在制动黏着利用需求与黏着系数下降的矛盾,因此急需突破制动防滑及黏着利用关键技术瓶颈。在深入分析高速制动黏着-滑移特性规律以及黏着再上升影响因素的基础上,提出一种基于分层滑动速度... 随着列车运行速度的提高,轮轨界面湿滑条件下存在制动黏着利用需求与黏着系数下降的矛盾,因此急需突破制动防滑及黏着利用关键技术瓶颈。在深入分析高速制动黏着-滑移特性规律以及黏着再上升影响因素的基础上,提出一种基于分层滑动速度判据的黏着大滑移机理的防滑黏着利用控制策略。该策略通过维持一定的滑动速度获得滑动能量进而改善轮轨黏着系数,并根据测量的轮轨接触点切向力和防滑阀下游的制动缸压力实时计算滑行过程的轮轨可用黏着系数判断轮轨黏着改善程度。在此基础上,进行基于1∶1高速轮轨关系试验台的不同黏着条件下的高速防滑模拟试验,结果表明:该控制策略可自适应地追踪不同轮轨黏着条件下(水、防冻液)的可用黏着,提高了防滑控制系统对铁路复杂运用环境和轮轨黏着特性的适应性。 展开更多

关键词 黏着利用 大滑移 分层滑动速度 滑动能量 可用黏着系数

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重载机车轮轨黏着利用技术研究综述 被引量：24

3

作者 何静 刘建华 张昌凡 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期30-39,共10页

重载运输是除高速铁路以外,铁路现代化的又一标志,重载机车牵引与制动性能的发挥效果依赖于轮轨黏着利用状况。本文首先从黏着-蠕滑现象和黏着特性两方面,简要介绍黏着基本理论;然后着重围绕制约黏着利用性能提升的关键问题,从黏着系统... 重载运输是除高速铁路以外,铁路现代化的又一标志,重载机车牵引与制动性能的发挥效果依赖于轮轨黏着利用状况。本文首先从黏着-蠕滑现象和黏着特性两方面,简要介绍黏着基本理论;然后着重围绕制约黏着利用性能提升的关键问题,从黏着系统建模、系数辨识、故障检测、黏着控制四个方面,系统综述重载机车轮轨黏着利用近年来的研究成果,并依据机车运行工况的特点,分别评述现有成果在实际应用中的优势与不足之处。最后从复杂多变条件下黏着系统建模、黏着微小故障在线检测和多牵引动力协同分配等角度,指出轮轨黏着利用研究的未来发展趋势。 展开更多

关键词 重载机车 黏着利用 黏着故障检测 协同控制

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并联电机结构对动车组黏着利用的影响 被引量：1

4

作者 高翔 张波 《铁道机车车辆》 2016年第3期130-133,142,共5页

目前我国动车组广泛使用多异步电机并联供电的动力配置方案。为了传感器和控制上的简化,牵引系统通常将多个并联电机等效成单个电机来处理。但当部分轴出现黏着利用问题时,控制中的电流闭环会加剧牵引电机间的力矩分配不平衡;而采用转... 目前我国动车组广泛使用多异步电机并联供电的动力配置方案。为了传感器和控制上的简化,牵引系统通常将多个并联电机等效成单个电机来处理。但当部分轴出现黏着利用问题时,控制中的电流闭环会加剧牵引电机间的力矩分配不平衡;而采用转速平均值作为控制标准转速,又会使已经发生空转或滑行的电机由于转差率的差异而出现工作异常现象。这些现象最终都有可能引起黏着利用恶化。针对并联电机牵引系统中,传感器简化和电机等效对动车组黏着利用可能造成的后果进行了分析。 展开更多

关键词 动车组 黏着利用 并联电机

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全尺寸高速轮轨关系试验台在牵引和制动黏着研究中的创新实践

5

作者 叶阳升 常崇义 +1 位作者 周军 陈波 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期1-10,共10页

轮轨黏着特性是高速铁路牵引、制动系统安全高效运行的核心制约因素,系统梳理全尺寸高速轮轨关系试验台在牵引、制动黏着研究中的创新实践和应用成效,有助于进一步促进学术界对轮轨黏着特性的深入研究。该试验台作为国际领先的大型实验... 轮轨黏着特性是高速铁路牵引、制动系统安全高效运行的核心制约因素,系统梳理全尺寸高速轮轨关系试验台在牵引、制动黏着研究中的创新实践和应用成效,有助于进一步促进学术界对轮轨黏着特性的深入研究。该试验台作为国际领先的大型实验装备,实现了最高500 km·h^(-1)试验速度能力,具备多自由度激振、高精度蠕滑控制(纵向蠕滑率精度优于1‰)及制动-防滑-轮轨闭环动态测试功能,填补了高速牵引和制动黏着大蠕滑试验的国际空白。基于该平台,首次揭示了高速水介质条件下轮轨黏着系数分布规律和大蠕滑黏着再上升行为,明确了不同轮轨粗糙度和多种介质(水、油、防冻液)对极低轮轨黏着的影响机制,并创新性地提出了高速轮轨黏着与防滑测试方法及相关标准。研究成果已直接应用于我国复兴号动车组的牵引防空转、制动防滑策略优化和系统参数设计实践,显著提升了高速列车在复杂环境下的黏着利用水平和运行安全性,为我国高速铁路技术的自主创新和升级发展提供了关键试验支撑和理论基础。 展开更多

关键词 高速铁路 轮轨关系 试验台 黏着利用 牵引 制动

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基于智能模糊控制在机车黏着优化策略中的研究 被引量：2

6

作者 曾桂珍 曾润忠 +1 位作者 曲强 张广远 《铁道机车车辆》 北大核心 2023年第1期88-94,共7页

在机车运行过程中,轮轨间的黏着条件受天气、车辆结构等影响复杂多变。黏着性能好坏直接决定机车牵引力能否正常发挥。传统的黏着优化一般采用组合矫正等方法,该类方法结构简单,存在自适应能力弱、黏着利用率偏低等问题。文中提出一种... 在机车运行过程中,轮轨间的黏着条件受天气、车辆结构等影响复杂多变。黏着性能好坏直接决定机车牵引力能否正常发挥。传统的黏着优化一般采用组合矫正等方法,该类方法结构简单,存在自适应能力弱、黏着利用率偏低等问题。文中提出一种新型的黏着优化控制方法,它是将专家知识和试验数据采集的样本通过训练学习,建立一种具有自适应能力的T-S模糊神经网络控制器,来寻找最优黏着控制点提高黏着的利用率。该方法无需建立精确数学模型、能够自适应各种复杂多变的黏着条件,具有很强的鲁棒性。最后通过仿真试验验证,文中采用智能模糊控制技术在机车黏着优化策略中,能够明显提高机车牵引力的发挥,改善车辆的控制性能。 展开更多

关键词 智能模糊 T-S模糊神经网络 黏着利用率

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时速400 km轮轨制动大蠕滑黏着试验研究(一)--水介质条件下黏着特性 被引量：9

7

作者 常崇义 陈波 +1 位作者 蔡园武 王俊彪 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期96-103,共8页

300~400 km·h^(-1)速度范围内高速列车在湿轨条件下的制动黏着行为特点尚不清楚,制约着时速400 km高速列车制动黏着的有效利用。针对这一问题,利用全尺寸高速轮轨关系试验台,研究高速轮轨水介质条件下制动大蠕滑黏着特性,提出基于... 300~400 km·h^(-1)速度范围内高速列车在湿轨条件下的制动黏着行为特点尚不清楚,制约着时速400 km高速列车制动黏着的有效利用。针对这一问题,利用全尺寸高速轮轨关系试验台,研究高速轮轨水介质条件下制动大蠕滑黏着特性,提出基于高速轮轨关系试验台的轮轨水介质条件下制动大蠕滑黏着特性试验方法,探究100~400 km·h^(-1)速度范围内轮轨接触界面为中等粗糙度水平(Ra为0.4~0.6µm)且有水介质条件下纵向蠕滑率为0~30%时的制动黏着特性。结果表明:在纵向蠕滑率从0.5%增至5%~8%过程中,黏着力系数出现了减小的现象,此阶段不利于黏着的利用;纵向蠕滑率增至一定数值后(一般为5%~8%),若继续增加,则出现黏着力系数再上升的现象;试验速度为200 km·h^(-1)时,当纵向蠕滑率增至27%时出现黏着力系数上升的第2个峰,在纵向蠕滑率从30%开始减小过程中黏着力系数出现“卸载峰”;试验速度在300~400 km·h^(-1)范围内,当纵向蠕滑率增至15%左右时出现黏着力系数上升的第2个峰,此处黏着力系数约为第1个峰时的2倍;加载和卸载过程中的黏着力系数再上升阶段都属于稳定阶段,有利于提高轮轨黏着的利用。 展开更多

关键词 高速制动大蠕滑 黏着特性曲线 黏着再上升 黏着系数 黏着利用 水介质

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地铁列车最优黏着控制研究 被引量：7

8

作者 李会子 郭其一 《铁道机车车辆》 北大核心 2019年第5期117-121,共5页

潮湿、雨雪等轨面条件会导致地铁列车的黏着利用率低,从而降低列车的牵引和制动性能,进一步带来安全问题。为了使轮轨黏着力得到充分利用,建立了地铁列车的单轴牵引模型,设计全维状态观测器对黏着系数进行估计,并通过滑模变结构设计控... 潮湿、雨雪等轨面条件会导致地铁列车的黏着利用率低,从而降低列车的牵引和制动性能,进一步带来安全问题。为了使轮轨黏着力得到充分利用,建立了地铁列车的单轴牵引模型,设计全维状态观测器对黏着系数进行估计,并通过滑模变结构设计控制器来对电机转矩进行控制调整,基于MATLAB/Simulink进行模型仿真和结果分析。仿真结果表明,这种方法可以实时搜索出不同轨面条件下的最优蠕滑速度,黏着系数保持在最大值附近,提高了黏着利用率。 展开更多

关键词 地铁列车 滑模变结构 黏着利用 建模仿真

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铁道轮轨黏着系数 被引量：24

9

作者 黄问盈 《铁道机车车辆》 北大核心 2010年第5期17-25,33,共10页

铁道轮轨黏着限制对铁道列车安全运行至关重要,尤其现代高速列车速度已达350—360 km/h,并有向400 km/h甚或以上推进的趋势,所以高速轮轨黏着条件能否支持高速牵引力与制动力就是一个现实课题。时至今日,尚无法用理论方法推算轮轨黏着... 铁道轮轨黏着限制对铁道列车安全运行至关重要,尤其现代高速列车速度已达350—360 km/h,并有向400 km/h甚或以上推进的趋势,所以高速轮轨黏着条件能否支持高速牵引力与制动力就是一个现实课题。时至今日,尚无法用理论方法推算轮轨黏着系数公式格式和数值范围,只能用纯经验方法处理。本文推荐常规列车中不同型式机车(牵引)计算黏着系数的实用公式,并提供3种核算利用黏着系数的方法,基于核算、分析与讨论若干类别的高速列车利用的黏着系数范围与少数既有的高速黏着系数公式之间的位置与关系,最终推荐中国湿轨黏着系数的实用公式(μ_j=0.04+13.7/120+v),作为高速列车(牵引与制动)统一的计算黏着系数公式以及常规列车的(制动)计算黏着系数公式。 展开更多

关键词 铁道轮轨黏着系数 常规列车 高速列车 计算黏着系数 利用的黏着系数 牵引 制动

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速度200 km/h动力集中动车组动力车牵引动力配置研究 被引量：1

10

作者 李杰波 张桂南 陈波 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第3期77-83,共7页

速度200 km/h客货共线铁路开行动力集中动车组有较强的技术经济性。根据200 km/h客货共线特点对担当牵引动力的200 km/h动力车,通过分析国内外高速客运机车、动力集中动车组动力车现状,从轴重、轴式、黏着利用等关键约束条件进行了适应... 速度200 km/h客货共线铁路开行动力集中动车组有较强的技术经济性。根据200 km/h客货共线特点对担当牵引动力的200 km/h动力车,通过分析国内外高速客运机车、动力集中动车组动力车现状,从轴重、轴式、黏着利用等关键约束条件进行了适应性和对比分析,提出了200 km/h动力车牵引动力配置建议。 展开更多

关键词 客货共线 动力车 轴重 轴式 黏着利用

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非对称径向转向架曲线通过性能分析 被引量：4

11

作者 谢钦 史炎 马卫华 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第6期92-96,100,共6页

提出一种非对称径向转向架方案,分析了非对称径向转向架的受力特性和导向原理。使用Simpack建立相同参数的对称径向转向架、非对称径向转向架以及常规转向架动力学模型,分析了非对称径向转向架通过左、右曲线的动力学性能、三种转向架... 提出一种非对称径向转向架方案,分析了非对称径向转向架的受力特性和导向原理。使用Simpack建立相同参数的对称径向转向架、非对称径向转向架以及常规转向架动力学模型,分析了非对称径向转向架通过左、右曲线的动力学性能、三种转向架的曲线粘着利用率以及牵引力对三种转向架曲线通过性能的影响。仿真结果表明:非对称径向转向架在通过左、右曲线时具有很好的对称性;非对称径向转向架和对称径向转向架在干燥和湿滑的曲线轨道上运行时具有基本一致的黏着利用率,而在R700 m以下的小半径干燥曲线轨道上,两种径向转向架的粘着利用率高于常规转向架;随着曲线半径的增大,两种径向转向架的第一轮对摇头角和后轴轮轴横向力显著小于常规转向架;对于运行在不同的曲线半径下,两种径向转向架的脱轨系数和整车磨耗功率都优于常规转向架,由此可以得出,非对称径向转向架具有和对称径向转向架一样优于常规转向架的曲线通过性能。 展开更多

关键词 振动与波 机车 非对称径向转向架 曲线通过 黏着利用率 摇头角

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8轴机车轴重转移计算分析 被引量：4

12

作者 罗洪文 罗赟 钟文生 《铁道机车车辆》 2007年第6期9-11,22,共4页

为研发我国8轴机车作准备,本文建立了均衡梁式2B0—2B0轴式机车轴重转移分析模型,研究了牵引高度、轴距和一、二系刚度及二系圆簧纵向布置对黏着利用率的影响。研究结果表明:牵引高度对黏着利用率的影响很大,如何降低牵引高度是8轴机车... 为研发我国8轴机车作准备,本文建立了均衡梁式2B0—2B0轴式机车轴重转移分析模型,研究了牵引高度、轴距和一、二系刚度及二系圆簧纵向布置对黏着利用率的影响。研究结果表明:牵引高度对黏着利用率的影响很大,如何降低牵引高度是8轴机车提高黏着利用率的重要任务。转向架中心距与轴距对黏着利用率的影响很小,轴距的确定主要应考虑机车的动力学性能。二系圆簧的纵向布置对黏着利用率有重要的影响,并且随刚度增减的变化显著。 展开更多

关键词 8轴机车 轴重转移 黏着利用率 刚度 牵引高度

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防滑器在大型养路机械上的应用 被引量：1

13

作者 许洪春 《铁道建筑》 北大核心 2018年第3期127-130,共4页

分析大型养路机械应用防滑器的必要性,研究大型养路机械轮轨间的黏着和摩擦制动特性。通过对比机械式防滑器和电子式防滑器的特点,结合160 km/h大型养路机械的运行条件,介绍机械式防滑器的构造、工作原理和主要性能参数的选取。分析机... 分析大型养路机械应用防滑器的必要性,研究大型养路机械轮轨间的黏着和摩擦制动特性。通过对比机械式防滑器和电子式防滑器的特点,结合160 km/h大型养路机械的运行条件,介绍机械式防滑器的构造、工作原理和主要性能参数的选取。分析机械式防滑器在160 km/h大型养路机械中应用的可能性及其性能,探讨在新开发的接触网综合维修车使用机械式防滑器的可能性。 展开更多

关键词 大型养路机械 黏着利用率 防滑器 机械式防滑器 黏着系数 摩擦因数

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A-1-A轴式机车轴重转移的计算与分析 被引量：4

14

作者 吴朋朋 丁军君 +1 位作者 张茂松 李芾 《铁道机车车辆》 2017年第1期14-19,112,共7页

推导了A-1-A轴式机车的轴重转移和理想牵引高度的计算方程,由此对DF4C机车、某A-1-A轴式试验机车及DF4的轴重转移进行了计算和分析,并通过单一变量法分析了各参数对A-1-A轴式机车黏着利用率的影响。经计算,A-1-A轴式机车的黏着利用率随... 推导了A-1-A轴式机车的轴重转移和理想牵引高度的计算方程,由此对DF4C机车、某A-1-A轴式试验机车及DF4的轴重转移进行了计算和分析,并通过单一变量法分析了各参数对A-1-A轴式机车黏着利用率的影响。经计算,A-1-A轴式机车的黏着利用率随着轴重、轴距、一系刚度、电动机偏距等参数的增大而逐渐增大,随轮周牵引力、牵引中心高度、二系悬挂组间距、二系刚度、车轮直径等参数的增大而减小,而牵引拉杆长度、转向架中心距及车体总长等对A-1-A轴式机车黏着利用率的影响很小。A-1-A轴式机车的理想牵引高度H0=0,且存在最佳车钩高Hg>0,可使A-1-A轴式机车的黏着利用系数取最大值。 展开更多

关键词 轴重转移 黏着质量利用系数 A-1-A轴式 理想牵引高度

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