一种六轴铰接车辆加垫调簧方法技术

本发明专利技术公开了一种六轴铰接车辆加垫调簧方法，涉及六轴铰接车辆制造技术领域，包括以下步骤：构建六轴铰接车辆力学系统的刚度关联矩阵模型和刚度系数矩阵模型；根据刚度关联矩阵模型和刚度系数矩阵模型构建六轴铰接车辆力学系统的刚度矩阵模型；根据六轴铰接车辆力学系统的刚度矩阵模型和加垫向量，建立加垫与弹簧载荷变化的关系模型；获取六轴铰接车辆轮轴的重力分布数据；基于模拟退火算法，根据算法指标值、重力分布数据和加垫与弹簧载荷变化的关系模型，计算得到加垫调簧策略。本发明专利技术能快速精准的得到加垫调簧策略，在制造六轴铰接车辆时，便于精确地控制轮轴重偏差并提升作业效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种六轴铰接车辆加垫调簧方法


[0001]本专利技术涉及六轴铰接车辆制造
，具体而言，涉及一种六轴铰接车辆加垫调簧方法。

技术介绍

[0002]六轴铰接车是城轨车辆中的一种重要编组形式，其特殊编组结构使得车辆具有良好的曲线通过性能，同时具有结构小巧、轮轴重轻、编组灵活等特点，能很好适配城轨复杂线路条件。
[0003]轨道车辆轴重、轮重和弹簧扰度控制，是六轴铰接车制造过程中的一项关键内容。各轮轴重分配及偏差控制，直接影响车辆黏着牵引力发挥、牵引性能优劣、车辆整体动力学性能。
[0004]依据IEC61133
‑
2006《铁路设施铁路车辆车辆组装后和运行前的整车试验》、GB/T
‑
32383
‑
2020《城市轨道交通直线电机车辆通用技术条件》：任一侧各轮重与两侧轮重平均值之差不得大于4％，任一车轴上的任一轮重与该轴平均轮重之差不得大于4％；任一动轴轴重不得超过其动轴平均重量2％，任一拖轴的轴重不得超过其拖轴平均重量1％。
[0005]目前对六轴铰接车辆进行加垫调簧作业主要依靠人员经验进行尝试，反复加垫和称重直到达标。如果不满足要求，需重新吊装车体起并拆卸转向架来进行加垫作业，工序复杂并损耗连接螺栓，耗费人力物力，工作效率极低，且作业人员经验具有重要影响。

技术实现思路

[0006]为了能够得到可精确地控制轮轴重偏差并提升作业效率的加垫调簧策略，本专利技术提供了一种六轴铰接车辆加垫调簧方法。
[0007]为了缓解上述的问题，本专利技术采取的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了一种六轴铰接车辆加垫调簧方法，包括以下步骤：
[0009]S1、构建六轴铰接车辆力学系统的刚度关联矩阵模型；
[0010]S2、构建六轴铰接车辆力学系统的刚度系数矩阵模型；
[0011]S3、根据刚度关联矩阵模型和刚度系数矩阵模型构建六轴铰接车辆力学系统的刚度矩阵模型；
[0012]S4、根据六轴铰接车辆力学系统的刚度矩阵模型和加垫向量，建立加垫与弹簧载荷变化的关系模型；
[0013]S5、获取六轴铰接车辆轮轴的重力分布数据；
[0014]S6、基于模拟退火算法，根据算法指标值、重力分布数据和加垫与弹簧载荷变化的关系模型，计算得到加垫调簧策略。
[0015]在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤S1中，根据六轴铰接车辆的36个自由度和65个刚度力元，构建得到六轴铰接车辆力学系统的刚度关联矩阵模型T。
[0016]在本专利技术的一较佳实施方式中，
[0017]六轴铰接车辆的36个自由度包括车体、枕梁及构架均具有的垂向位移Z自由度、侧滚α自由度和点头β自由度，以及轮对所具有的垂向位移Z自由度和侧滚α自由度；
[0018]六轴铰接车辆的65个刚度力元包括动力心盘所等效的4个刚度力元、铰接心盘所等效的9个刚度力元、每个二系弹簧所等效的2个刚度力元、每个一系弹簧所等效的1个刚度力元、每个轮轨接触处所等效的1个刚度力元。
[0019]在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤S2中，六轴铰接车辆力学系统的刚度系数矩阵模型为
[0020]k＝diag(K1,K2...K
64
,K
65
)
[0021]其中，系数K1,K2...K
17
为六轴铰接车辆的心盘等效刚度力元的刚度，K
18
,K
19
...K
29
为六轴铰接车辆的二系弹簧刚度，K
30
,K
31
...K
53
为六轴铰接车辆的一系弹簧刚度，K
54
,K
55
...K
65
为六轴铰接车辆的轮轨接触刚度。
[0022]在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤S3中，六轴铰接车辆力学系统的刚度矩阵模型为
[0023]K＝T
T
kT。
[0024]在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤S4中，加垫与弹簧载荷变化的关系模型为
[0025]Fs＝k(Tx+δ)
[0026]其中，δ为加垫向量，x为因调簧加垫片造成的系统位移变化，Fs为因调簧加垫片引起的弹簧载荷变化。
[0027]在本专利技术的一较佳实施方式中，设在六轴铰接车辆各弹簧加垫的量是δ
i
,(i＝1,
…
,65)，则加垫向量
[0028]δ＝[δ1,δ2,δ3,δ4,δ5,δ6…
δ
64
,δ
65
]T
。
[0029]在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤S5中，六轴铰接车辆轮轴的重力分布数据，包括六轴铰接车辆调簧前的轮轴重力分布数据，和调簧后的轮轴重力分布数据；
[0030]六轴铰接车辆调簧前的轮轴重力分布数据和调簧后的轮轴重力分布数据，是通过称重试验台对轮轴进行称重得到。
[0031]在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤S6中，算法指标值
[0032][0033]其中，
[0034]为轮重偏差率，为动轴重偏差率，为拖轴重偏差率。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0036]通过对六轴铰接车辆进行力学建模，建立加垫调簧理论，得到加垫量与弹簧载荷变化的关系，通过加垫调簧理论能够有效的根据不同的车型得到相应的弹簧载荷变化关系，最终得到了精确地控制轮轴重偏差并提升作业效率的加垫调簧策略；
[0037]利用模拟退火算法对调簧加垫方案进行了计算，能够在轮轴重超限的情况下，对偏差严重的轮重偏差率有效的降低，同时对弹簧加垫位置和加垫量能有效的表示出来，从而实现了对调簧方案的快速计算，有效提高工人在进行加垫调簧作业的效率；
[0038]通过将采用本专利技术方法对六轴铰接车辆进行加垫调簧，与采用
技术介绍
中的方法对六轴铰接车辆进行加垫调簧的结果进行对比，通过图5发现相对于现有技术，本专利技术方法调簧后的六轴铰接车实测轮轴重偏差得到明显改善且达规范要求，最大轮重偏差从5.71％降到2.53％，基于本专利技术方法，只需建立相应的刚度关联矩阵，即可推广应用于各种不同型号的六轴铰接车，这将为轨道车辆的加垫调簧作业提供有力的理论支撑。
[0039]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本专利技术实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0041]图1为本专利技术所述六轴铰接车辆加垫调簧方法的流程图；
[0042]图2为六轴铰接车辆整体编组结构示意图；
[0043]图3为六轴铰接车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六轴铰接车辆加垫调簧方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建六轴铰接车辆力学系统的刚度关联矩阵模型；S2、构建六轴铰接车辆力学系统的刚度系数矩阵模型；S3、根据刚度关联矩阵模型和刚度系数矩阵模型构建六轴铰接车辆力学系统的刚度矩阵模型；S4、根据六轴铰接车辆力学系统的刚度矩阵模型和加垫向量，建立加垫与弹簧载荷变化的关系模型；S5、获取六轴铰接车辆轮轴的重力分布数据；S6、基于模拟退火算法，根据算法指标值、重力分布数据和加垫与弹簧载荷变化的关系模型，计算得到加垫调簧策略。2.根据权利要求1所述的六轴铰接车辆加垫调簧方法，其特征在于，步骤S1中，根据六轴铰接车辆的36个自由度和65个刚度力元，构建得到六轴铰接车辆力学系统的刚度关联矩阵模型T。3.根据权利要求2所述的六轴铰接车辆加垫调簧方法，其特征在于，六轴铰接车辆的36个自由度包括车体、枕梁及构架均具有的垂向位移Z自由度、侧滚α自由度和点头β自由度，以及轮对所具有的垂向位移Z自由度和侧滚α自由度；六轴铰接车辆的65个刚度力元包括动力心盘所等效的4个刚度力元、铰接心盘所等效的9个刚度力元、每个二系弹簧所等效的2个刚度力元、每个一系弹簧所等效的1个刚度力元、每个轮轨接触处所等效的1个刚度力元。4.根据权利要求3所述的六轴铰接车辆加垫调簧方法，其特征在于，步骤S2中，六轴铰接车辆力学系统的刚度系数矩阵模型为k＝diag(K1,K2...K
64
,K
65
)其中，系数K1,K2...K
17
为六轴铰接车辆的心盘等效刚度力元的刚度，K
18
,K
19
...K
29

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟渭，陈靖雨，刘命，唐爽权，江哲，王勇，高明杰，余玺，
申请(专利权)人：成都铁联科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：