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发挥好安全培训微课程在治本攻坚行动中的重要作用

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机电安全 2024年第9期 30-33页

作者：王昊中车株洲车辆有限公司安技保卫部

开发企业安全培训微课程是落实治本攻坚三年行动的积极举措,企业要扬长避短、提质创新,打造品牌“安全培训微课程”,使之效能发挥到极致,促进长治久安。

关键词：微课程安全治本攻坚

地铁列车关键气密部件对车内压力舒适性的影响

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交通运输工程学报 2024年第3期24卷 227-237页

作者：李杨刘友梅中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412001

为全面分析地铁列车运营时车外压力对车内乘客耳压舒适性的影响,采用实车线路试验方法,实测了地铁列车匀速通过隧道时,关键气密部件(空调压力波保护阀、车门气动辅助锁与贯通道排污孔筛)在不同密封条件下的车内、外压力,分析了车外压力... 详细信息

为全面分析地铁列车运营时车外压力对车内乘客耳压舒适性的影响,采用实车线路试验方法,实测了地铁列车匀速通过隧道时,关键气密部件(空调压力波保护阀、车门气动辅助锁与贯通道排污孔筛)在不同密封条件下的车内、外压力,分析了车外压力波动特性、沿列车长度方向的压力分布规律以及车内关键气密部件对车内压力变化幅值的影响。研究结果表明:头车和中间车的车外压力受车头进入隧道产生的压缩波影响较大,列车车身表面压力峰值从头车向尾车逐渐降低;在空调开启时,相较于启用压力波保护阀,未启用时车内3 s内压力变化幅值增加了48%~61%,1 s内增加了75%~90%,说明空调压力波保护阀对车内压力舒适性影响显著;在空调关闭时,与启用车门气动辅助锁相比,未启用时3 s内车内压力变化幅值增加了39%~46%,1 s内增加了69%~78%,表明车门气动辅助锁对车内压力舒适性的影响仅次于空调压力波保护阀;在空调关闭的情况下,与启用贯通道排污孔筛相比,未启用时3 s内车内压力变化幅值增加了3%~11%,1 s内增加了1%~13%,说明贯通道排污孔筛对车内压力的影响较小。

关键词：车辆工程地铁列车实车试验压力波气密性舒适性

基于光纤U形腔的马赫-曾德尔干涉仪的磁场传感器

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中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 674-682页

作者：范鹏程蒋学寨田德强张光强中车株洲电力机车研究所有限公司株洲421000

本文研制了一种光纤磁场传感器,使用涂有磁流体(MF)的全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的U形腔体进行实验验证。光纤磁场传感器是在两段单模光纤(SMF)之间拼接一段单模光纤形成U型光学腔制造而成的,该设计具有光纤几何关系。由于几何对称性... 详细信息

本文研制了一种光纤磁场传感器,使用涂有磁流体(MF)的全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的U形腔体进行实验验证。光纤磁场传感器是在两段单模光纤(SMF)之间拼接一段单模光纤形成U型光学腔制造而成的,该设计具有光纤几何关系。由于几何对称性MZI对周围折射率(RI)具有很强的敏感性,灵敏度高达−13588 nm/RIU,且磁流体的折射率对磁场敏感,因此所提结构实现了磁场传感功能。实验结果表明,该传感器磁场灵敏度高达137 pm/Oe,磁场范围从0~250 Oe几乎呈线性。本文所设计的光纤磁场传感器具有体积小、成本低、易于制造、坚固耐用、灵敏度高、重复性好、易于与光纤系统集成等相关优势。

关键词：磁场传感器磁流体 U型腔体光纤传感器

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飞轮储能装置电机温度场仿真技术研究及试验验证

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储能科学与技术 2024年第8期13卷 2589-2596页

作者：周茜茜黄勇崔可孙大南中车株洲电机有限公司湖南株洲412000

电机是飞轮储能系统实现电能-动能转换的关键部件,其体积小、功率大的设计特点以及中真空运行环境导致温升问题突出。水道的结构设计是增强散热的重要途径。本文从流动特性和冷却效率两个方面入手,对比螺旋水道、周向水道和轴向水道的... 详细信息

电机是飞轮储能系统实现电能-动能转换的关键部件,其体积小、功率大的设计特点以及中真空运行环境导致温升问题突出。水道的结构设计是增强散热的重要途径。本文从流动特性和冷却效率两个方面入手,对比螺旋水道、周向水道和轴向水道的进出口压力差、换热面积、换热系数等因素对散热的影响,综合考虑各因素最终确定电机的水道形式为周向水道。电机及其零部件的散热问题关系到飞轮储能系统能否安全运行,是飞轮储能技术发展中亟待解决的关键科学技术问题。准确计算温升是解决该难题的关键所在,对飞轮储能系统热管理的研究具有重要意义。本文对40 kW的飞轮储能系统进行了有限元热仿真,重点研究了模型简化、复杂结构等效处理、损耗分布等方面的内容,考虑传热过程中的热传导、热对流和热辐射,流体场、温度场多物理场耦合,设置初始水流量为25 L/min、温度为18℃,对电机进行温度场仿真计算。最后将计算结果与试验结果进行对比分析,误差在±3%范围内,验证了仿真计算的准确性和可靠性。该计算方法可为以后飞轮储能用电机设计作可靠参考。

关键词：飞轮储能温度场电机辐射传热

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6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度场分析

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焊接学报 2024年第8期45卷 41-51页

作者：马付建李锡伟陈绍付典颐沙智华张生芳大连交通大学机械工程学院大连116028 中车株洲电力机车研究所有限公司株洲412001 中车齐齐哈尔车辆有限公司大连研发中心大连116052

为了分析超声振动对6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊接过程温度场的影响,采用解析建模和数值模拟的方法,建立了超声辅助搅拌摩擦焊过程中接触界面摩擦系数模型和热力耦合有限元分析模型,开展了6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度测量试验,... 详细信息

为了分析超声振动对6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊接过程温度场的影响,采用解析建模和数值模拟的方法,建立了超声辅助搅拌摩擦焊过程中接触界面摩擦系数模型和热力耦合有限元分析模型,开展了6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度测量试验,结合有限元与试验结果进行对比分析.结果表明,仿真得到的工件表面温度分布曲线及取样点温度都与试验结果基本吻合,验证了建立模型的准确性;超声振动可以改变摩擦状态,降低焊接摩擦产热,减少峰值温度及高温区域的面积,振幅对焊接峰值温度影响的显著性高于频率.

关键词：铝合金超声辅助搅拌摩擦焊摩擦系数任意拉格朗日-欧拉温度场

定子通风槽钢结构对提高中型高压电机散热性能分析

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工程科学与技术 2024年第4期56卷 297-306页

作者：彭德其曾航殷伟周晓辉李广艾润谭卓伟湘潭大学机械工程与力学学院湖南湘潭411105 中车株洲电机有限公司湖南株洲412000

为降低YJK450-6、400kW中型高压电机的通风散热性能,本文对该电机不同通风槽钢结构进行了散热性能研究。首先,在现有电机的直线标准型通风结构基础上,提出单列缩放型、双列直线型、双列缩放型3种轴-径向混合通风结构形式;在SpaceClaim... 详细信息

为降低YJK450-6、400kW中型高压电机的通风散热性能,本文对该电机不同通风槽钢结构进行了散热性能研究。首先,在现有电机的直线标准型通风结构基础上,提出单列缩放型、双列直线型、双列缩放型3种轴-径向混合通风结构形式;在SpaceClaim软件中建立电机3维温度场数值计算模型,根据基本假设和边界条件结合电机内部热量传递公式计算出电机仿真设置参数,并导入Fluent软件进行仿真模拟,其中,计算温度场所用热源通过AnsoftMaxwell平台计算的电机损耗值获取。其次,通过网格无关性和温升试验验证本文建立的电机3维温度场数值计算模型;通过仿真模拟对比分析3种轴-径向混合通风结构与直线标准型结构对电机流场和温度场的影响;采用正交试验法对轴-径向混合通风结构进行参数优化,得到最佳散热结构和参数方案;进一步探究冷却风速对双列缩放型槽钢的电机换热性能的影响;结合定子绕组温升和电机整体的温升均匀性系数,对最佳散热结构和参数方案电机进行散热效果评价。仿真结果表明:本文建立的计算模型是有效的;双列缩放型通风槽钢结构的各项散热性能指标均最好,是最优通风槽钢结构;径向风道高度为6mm且数量为13的双列缩放型通风槽钢结构为最佳散热结构和参数方案;双列缩放型通风槽钢结构两侧的平均对流换热系数随冷却风速增大而增大,且槽钢迎风面的平均对流换热系数明显大于背风面;径向风道高度为6mm且数量为13的双列缩放型通风槽钢结构电机的内/外层绕组温升分布均匀性系数比直线标准型电机分别提高88.13%、20.11%。因此,优化设计通风槽钢结构有利于电机内部空气流动和散热,可实现有效降低电机内部温升的目的。

关键词：中型高压电机轴-径向混合通风结构通风槽钢径向风道温升

动车组牵引电机定子绝缘故障问题分析及解决措施

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城市轨道交通研究 2024年第2期27卷 230-233,237页

作者：那春龙彭慧王玉龙中车株洲电机有限公司株洲412001

[目的]为了保证动车组牵引电机定子绝缘的可靠性,在定子制作或检修过程中,需采用对地绝缘耐压、相间耐压与匝间绝缘耐压等试验项目对定子对地绝缘、相间绝缘与匝间绝缘缺陷进行筛选。因此,需对牵引电机的定子绝缘故障问题进行分析,并提... 详细信息

[目的]为了保证动车组牵引电机定子绝缘的可靠性,在定子制作或检修过程中,需采用对地绝缘耐压、相间耐压与匝间绝缘耐压等试验项目对定子对地绝缘、相间绝缘与匝间绝缘缺陷进行筛选。因此,需对牵引电机的定子绝缘故障问题进行分析,并提出相应的解决措施。[方法]介绍了对地绝缘击穿故障、相间短路故障、匝间耐压衰减波形不重合故障的故障特征及故障原因,并分析了相应改进措施及故障定子修复方法。[结果及结论]牵引电机定子修复后,顺利通过了对地绝缘耐压、相间耐压与匝间绝缘耐压等试验项目的筛选。试验结果表明:所分析的故障原因可以准确诊断定子绝缘故障问题;所制定的改进措施,可以解决定子绝缘故障问题。

关键词：动车组牵引电机定子绝缘

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高速列车盘形制动器热-结构耦合方法研究

铁道科学与工程学报 2024年第2期21卷 456-464页

作者：刘楠金星史建航王炳锟施玉奇丰明阳中车青岛四方车辆研究所有限公司山东青岛266031 中车制动系统有限公司山东青岛266031

盘形制动器热负荷计算是高速列车制动盘研发设计的关键环节,其计算结果是列车运行参数配置的依据。开发合适的计算方法建立计算精度高、工况适用性广的热-结构耦合计算模型是盘形制动器热负荷计算的关键问题。针对动车组用轴装制动盘制... 详细信息

盘形制动器热负荷计算是高速列车制动盘研发设计的关键环节,其计算结果是列车运行参数配置的依据。开发合适的计算方法建立计算精度高、工况适用性广的热-结构耦合计算模型是盘形制动器热负荷计算的关键问题。针对动车组用轴装制动盘制动过程,充分考虑制动闸片和制动盘的几何特性、运动特性和载荷工况,提出位移梯度循环法,基于ABAQUS软件建立盘形制动器摩擦副三维瞬态传热有限元模型,运用位移梯度循环法推导出热流加载式,用以计算制动过程中产生的摩擦热流,解决摩擦作用沿制动盘周向差异造成的耦合结果偏差。运用位移梯度循环法对制动盘进行热-结构耦合分析,并将仿真结果与试验数据、现场调研成果进行对比,通过仿真与试验结果的峰值温度误差率、相关性系数等统计学指标及现场调研观测结果评定该模型的计算精度及工况适用性。研究结果表明:基于位移梯度循环法的热-结构耦合模型可有效模拟制动盘在制动过程中温度变化规律且具有良好的重复性与稳定性,结构场分析出的制动盘热裂纹失效易发位置与该型号制动盘装车运用情况相符。研究成果可有效模拟高速列车在制动时制动盘的热-结构耦合过程,尤其在大轴重下的持续制动或间隔制动工况下,制动时间越长,计算精度越高。

关键词：高速列车盘形制动器热-结构耦合热负荷计算位移梯度循环法

高速列车牵引电机脂润滑轴承温升行为及影响因素研究

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轴承 2024年

作者：晋军中车株洲电机有限公司

随着轨道交通车辆朝着高速、大功率方向发展，牵引电机轴承尺寸及转速极大提升，轴承发热量增大，给轴承配置的选型设计及使用寿命带来了新挑战。早期直流传动机车牵引电机轴承dmn值为32.2×104mm·r/min(轴承最高转速为1840r/min)，目... 详细信息

随着轨道交通车辆朝着高速、大功率方向发展，牵引电机轴承尺寸及转速极大提升，轴承发热量增大，给轴承配置的选型设计及使用寿命带来了新挑战。早期直流传动机车牵引电机轴承dmn值为32.2×104mm·r/min(轴承最高转速为1840r/min)，目前交流传动高速列车牵引电机轴承dmn值为70.7×104mm·r/min(轴承最高转速为3450r/min)，针对高速列车牵引电机典型脂润滑轴承，本文阐释了脂润滑轴承的温升行为，构建了脂轴承温升计算模型及试验装置，仿真验证了轴承dmn值(轴承节圆直径dm×转速n)、润滑脂黏度、轴承载荷与轴承温升的影响规律，研究结果为解决牵引电机脂润滑轴承温升高技术瓶颈奠定了基础。

关键词：牵引电机脂润滑轴承温升行为影响因素