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单轨车走行轮实时监测诊断系统的设计与应用

城市轨道交通研究 2019年第3期22卷 150-152页

作者：李文正李德祥张程中车青岛四方车辆研究所有限公司青岛工程师266031

介绍了基于列车控制和管理系统(TCMS)的单轨车走行轮实时监测诊断系统的构成、基本原理和优势等内容。该系统通过与TCMS相结合的方式,对单轨车的运营提供了安全保障,减少了检修工作环节,降低了检修技术难度,为单轨车运维技术提供了新的... 详细信息

介绍了基于列车控制和管理系统(TCMS)的单轨车走行轮实时监测诊断系统的构成、基本原理和优势等内容。该系统通过与TCMS相结合的方式,对单轨车的运营提供了安全保障,减少了检修工作环节,降低了检修技术难度,为单轨车运维技术提供了新的思路及解决方案。

关键词：单轨车走行轮列车控制和管理系统监测诊断

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单轨车的分布式动力系统设计及仿真

单轨车的分布式动力系统设计及仿真

作者：童修伟北京林业大学

学位级别：硕士

本研究依托于北京林业大学近年研制的BSR-1型山地林用单轨车(简称“单轨车”)。若推广使用,该单轨车还存在一些亟待解决的问题。首先,单轨车采用一台小型汽油机驱动牵引机来牵引各节挂车,牵引力全部集中在牵引机的驱动销轮的一个销齿上... 详细信息

本研究依托于北京林业大学近年研制的BSR-1型山地林用单轨车(简称“单轨车”)。若推广使用,该单轨车还存在一些亟待解决的问题。首先,单轨车采用一台小型汽油机驱动牵引机来牵引各节挂车,牵引力全部集中在牵引机的驱动销轮的一个销齿上。由于结构尺寸限制了集中牵引力的大小,也就无法较大幅度地提高单轨车的额定载荷量,不实用。其次,单轨车采用的机械制动易磨损失效,且制动能量不能回收,能量损耗较大。第三,单轨车启动、停车、加减速等控制精度差,存在能量分配不合理,工作效率低的问题。因此,本研究采用由柴油发电机组和蓄电池提供能源动力,各节车厢采用电动机分布式驱动的方式。主要研究如下：1)根据原始数据和目标设定值,分析单轨车运输工况和作业流程,计算各种工况下的运行阻力,得出最大阻力和所需功率,为下一步整体动力系统匹配方案提供计算数据依据。2)根据理论计算出的数据设计提出车辆整体分布式动力系统配置方案和各种组件的选型。3)根据工况要求,设计了动力驱动控制系统,其主要包括以STM32为控制核心的整车控制器,电机驱动控制器,电池能量管理系统,再生能量制动控制器等。采取的控制策略是传统的PID控制。4)利用CarSim和Simulink对所设计的动力系统进行建模和联合仿真分析。仿真结果表明所设计出的分布式动力系统方案具有可行性,基本达到了载荷量、能量制动回收、控制精度、燃油经济性、工作效率和能量利用率的要求。

关键词：单轨车分布式动力系统能量回收制动整车控制系统联合仿真

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日本的单轨车

国外公路 1996年第3期16卷 39-42页

作者：黄顺斌易圣涛交通部重庆公路科学研究所

单轨车是为解决城市交通拥挤的一种新型交通运输工具。欧、美、日本都相继发展，已有较好的使用实例。文中以日本小仓线单轨车为例，介绍了它的优点、设计原则、构造内容、美学问题、环境对策等，是我国可以借鉴和发展的一种新型交通工具。

关键词：日本单轨车交通工具城市交通

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跨座式单轨车国产化牵引系统的研制

铁道车辆 2012年第12期50卷 33-35,2页

作者：吴新安吴晶孙国斌重庆轨道交通(集团)有限公司重庆400042 青岛四方车辆研究所有限公司电气事业本部山东青岛266031

介绍了跨座式单轨车国产化牵引系统的总体构成、主电路设计及系统软件设计,重点阐述了功率模块的特点、逆变器的控制方法和试验数据等。

关键词：单轨车功率模块逆变器矢量控制

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跨坐式单轨车导向轮稳定轮预压力研究

铁道机车车辆 2011年第3期31卷 48-52页

作者：张建全黄运华李芾陶功安株洲电力机车有限公司湖南株洲412001 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

介绍了跨坐式单轨车转向架的工作原理,并依据浮心理论及动力学仿真分析得出跨坐式单轨车导向轮、稳定轮的预压力对保证单轨车的运行安全性、稳定性具有十分重要的作用。通过仿真研究了车辆在通过不同曲线半径时预压力的大小对车辆运行... 详细信息

介绍了跨坐式单轨车转向架的工作原理,并依据浮心理论及动力学仿真分析得出跨坐式单轨车导向轮、稳定轮的预压力对保证单轨车的运行安全性、稳定性具有十分重要的作用。通过仿真研究了车辆在通过不同曲线半径时预压力的大小对车辆运行性能的影响,提出了确定导向轮和稳定轮预压力大小的方法。

关键词：单轨车预压力仿真动力学

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重庆跨座式单轨车受电弓失效分析

重庆跨座式单轨车受电弓失效分析

作者：段友丽重庆大学

学位级别：硕士

重庆跨座式单轨车受电弓是电力机车上十分重要的部件,安装在机车两侧,主要作用是与轨道梁两侧的刚性接触网接触并受流,其安装方式不同于其它轨道交通系统。重庆单轨车的受电弓和接触网引进日本先进技术,相对于国产受电弓来说技术较成熟... 详细信息

重庆跨座式单轨车受电弓是电力机车上十分重要的部件,安装在机车两侧,主要作用是与轨道梁两侧的刚性接触网接触并受流,其安装方式不同于其它轨道交通系统。重庆单轨车的受电弓和接触网引进日本先进技术,相对于国产受电弓来说技术较成熟,但经济成本高。在使用过程中也易出现弓网故障,如断弓、刮弓、变形、弓网磨损等,其中受电弓断裂失效所造成的危害性是最为严重的,如果不及时解决这些故障问题将会带来生命危险和巨大经济损失。本文基于重庆大学与重庆市轨道交通总公司合作项目“重庆市轨道交通二号线跨座式单轨车受电弓断裂分析及有限元模拟仿真研究”,以其中一个断裂日产受电弓为研究对象,展开一系列的课题研究,为找出其断裂失效原因提供了实际依据。本文旨在分析单轨车受电弓在运营过程中引起断裂失效的主要原因并提出合理改进措施,防止再次发生断裂失效。由于受电弓的断裂失效情况十分复杂,在分析断裂原因时要从材料方面、断口情况、受力情况、振动情况、结构设计、环境影响、操作规范等各方面综合考虑,客观地分析其断裂原因。本文主要研究内容如下:(1)重庆单轨车受电弓结构和失效情况介绍;(2)受电弓理化检测分析和断口分析,按照国家标准制作试样并进行力学性能试验,接着进行断口宏观和微观分析;(3)受电弓三维实体模型和有限元模型的建立,便于有限元模拟仿真分析;(4)利用有限元分析软件针对受电弓在不同工作高度、承受不同接触压力情况下进行静力学分析;(5)考虑受电弓的振动特征,进行有限元振动模态分析,找出其结构上薄弱地方,并分析在振动情况下受电弓的应力应变情况和变形量大小。受电弓失效分析后得出以下结论并提出相关的改进措施和建议:(1)受电弓材料存在的铸造缺陷对力学性能有所影响,需要通过提高铸件材料内部质量来进一步提高其综合力学性能;(2)通过有限元静力学分析得出在正常受力情况下受电弓结构是不会发生断裂破坏,结构设计基本上满足使用要求;(3)通过有限元振动模态分析得出受电弓刚度较薄弱部位和在高频振动情况下受电弓应力应变值和变形量急剧增加,由于受电弓的激励振动频率都远离受电弓的固有频率段,因此排除了由于高频振动导致受电弓断裂失效的可能性,同时针对刚度较薄弱地方提出改进建议,确保避免出现高频振动而带来破坏;(4)受电弓断裂失效主要集中在意外冲击情况下发生的,由断口分析得出断裂的裂纹源源于铸件边缘的铸造缺陷处,如果这些铸造缺陷受到意外冲击载荷的话极易成为裂纹源,并发生断裂破坏。但是由于导致意外冲击的因素也是多样的,因此除了对受电弓进行严格检修外,与其相接触的接触网或者其它的工作部件也应该严格检修,比如在道岔处接触网与接触网过渡段之间没有平整过渡而存在尺寸上的偏差,那么受电弓在过道岔时会产生较大的冲击载荷,使受电弓断裂破坏,因此对受电弓、接触网以及其他的工作部件进行严格和及时检修是十分重要的。

关键词：单轨车受电弓失效分析有限元法模态分析

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山林地单轨车轨道稳定性分析与轻量化

山林地单轨车轨道稳定性分析与轻量化

作者：王虓北京林业大学

学位级别：硕士

随着劳动力成本的提高和生态环境的日益恶化,人们对山地、林地资源的需求也变得日益迫切,为了充分利用山林地资源,针对山林地中特有的地形、地理要求,极具生态环保性的山林地单轨车运输车应运而生。而目前的单轨车设计中,偏重于确保安... 详细信息

随着劳动力成本的提高和生态环境的日益恶化,人们对山地、林地资源的需求也变得日益迫切,为了充分利用山林地资源,针对山林地中特有的地形、地理要求,极具生态环保性的山林地单轨车运输车应运而生。而目前的单轨车设计中,偏重于确保安全性和稳定性,使得现有的单轨车承载能力很强,而本身结构繁重,安全裕量过高,造成了生产成本和施工程量很大,为了解决这个问题,本文应用有限元方法对山林地单轨车轨道系统进行优化分析,在确保安全性和稳定性的前提下,针对轨道系统的功能特点实施了全面的优化,实现轻量化的目的。本文以北京林业大学研制的BSR-1型山林地单轨运输车作为研究对象,首先介绍了单轨车的主要机械结构,并对其在平地、上下坡、转弯各工况下运行时轨道系统的各种受载情况做了分析说明,分别对梁体和支架的最大受载情况进行了强度校核与分析,确定了简化依据和便捷条件,建立了单轨车有限元简化模型,然后对单轨车有限元模型进行了初步有限元分析,通过对比计算结果与实验结果,验证了单轨车有限元模型的正确性。最后将模型和边界条件应用于保持原有车体设计和不考虑原有车体设计的优化计算中,得出的最终结果能够在不改变原有车体设计的情况下,减轻18.7%的轨道总重,或者在不考虑原有车体设计的前提下,减轻约50%的轨道总重,实现了单轨车轨道系统轻量化的目的。其创新点表现在：1、应用了APDL语言对山林地单轨车轨道系统进行建模,实施有限元分析并优化,实现了轻量化的目的,编制的程序具有很强的工程实践性。2、采用了计算和实验数据与有限元仿真分析数据三重对比的方法,以及有限元设置非线性材料的分析方法,确定了简化条件与假设的正确性,并验证了所建立的轨道有限元模型的准确性。

关键词：单轨车有限元稳定性优化设计