论文部分内容阅读
轨道车辆低地板车一般作为现代有轨电车的标准车型,提供了城市轨道交通的解决方案。其结构主要有浮车型、单车型及铰接型等,现今最常用车型为五模块浮车型的100%低地板车。铰接装置作为车体连接的关键部件,其结构和功能要求与车辆的类型及模块有关。产品主要包括固定铰、转动铰及自由铰,每种铰接装置产品类型又多样,可满足不同车型对铰接装置的需求。针对铰接装置的广泛需求,研制完成将满足轨道车辆低地板车的国产化需求,降低采购成本,推动我国现代有轨电车的深入研究和发展。 本文通过车辆整体动力学计算及相关整车设计输入,确定了三种典型铰接装置的性能参数。铰接装置参数包括各个方向的极限载荷、疲劳载荷,可运动的各向角度等。同时也对铰接装置RAMS指标和大纲进行了分析,提出了产品RAMS的具体要求。确认产品的失效率、产品安全性和可维护性均能满足客户需求。 根据铰接装置性能参数及车辆车端接口要求,本文完成了固定铰接装置、转动铰接装置以及自由铰接装置的结构创新性设计,确定了系统结构及零部件明细,分析确认了各个部件的材料选择和关键零部件选用。通过分析计算,有限元校核等,确认了产品设计满足性能和使用需求。设计完成后按照完整的生产流程及良好的质量控制手段,完成产品的制造,并进行充分的试验验证。验证结果表明产品满足性能要求,三种铰接装置研制成功。 在车体铰接装置的国产化研究过程中,解决了系统工程模块化设计难题,设计了多种新型结构满足了铰接装置的需求,并且研究过程中采用的动力学计算以及有限元计算等方法对类似产品开发具有重大的指导意义。在产品试验过程中能够模拟产品的实际运行工况,对产品进行了充分验证,确保产品具有较高的可靠性及可用性。本研究成果已成功应用在多个工程化项目上,形成了良好的社会和经济效益。