CRH3型动车组牵引电机安装架的探究.doc

CRH3型动车组牵引电机安装架的探究【摘要】CRH3型动车组是中国当下运行速度最快 的动车车辆，其驱动装置采用架悬式，有别于其他常 见的轴悬式和体悬式牵引电机是动力转向架驱动装 置的重要组成之一，西门子公司对CRH3型车的电机 安装采用板弹簧结构悬于构架上，不仅能够承载电机 自重，而且减弱了运行过程中由牵引电机带来的摇头 惯量这一结构设计的巧妙性不言而喻本文将通过 Solid Works软件参照CRH3型动车转向架建立等比例 的三维模型，然后通过SIMPACK分析软件建立其整车 的动力学模型，得到其性能参数，为以后再创新建立 数据依据关键词】板弹簧；侧滚惯量；动力学分析1.刖g1.1 CRH3型车概述1.1.1 CRH3型车在我国的发展CRH3型车以德国ICE3动车组转向架SF500的结构形式为基础，针对我国CRH3项目宽车体的要求， 对其转向架的各部件质量、重心以及悬挂参数进行了 调整，使其运营速度(300km/h)和试验速度(350km/h) 在我国4种CRH系列车中均居首位1.1.2 CRH3型车转向架的特点CRH3型高速动车组采取“四动四拖”的编组形式， 由8节车辆组成其构架为H型箱型焊接结构，由两 根中间为凹形的侧梁组成；一系悬挂为螺旋钢弹簧加 垂向液压减震器组成；转臂式定位方式；二系悬挂采 用带有应急橡胶堆的高度自动调节的空气弹簧组成， 且空气弹簧辅助气室由枕梁内腔承担；在车体和转向 架之间装有双抗蛇形减震器、横向减震器、抗侧滚扭 杆装置和Z形双拉杆牵引装置；动力转向架采用轮盘 制动方式，非动力转向架采用轴盘制动方式；动力转 向架采用挠性浮动齿式联轴节式牵引电机弹性架悬式 驱动装置；轴箱采用自密封式双列圆锥滚动轴承。

1.1.3 CRH3型车牵引电机安装架的探究通过在整车环境下对牵引电机安装吊杆的动力学 分析，得到吊杆的横向刚度6KN/mm、垂向刚度 30KN/mmo1.2安装架的探究思路探究安装架的灵感来自现有安装架的优点CRH3 型车牵引电机安装架的板弹簧结构巧妙的减少了其对 整车侧滚惯量的影响构架和牵引电机质量相近，伹 前者的侧滚惯量是后者的7倍还多1.3目的意义1.3.1目的高速列车是技术密集型行业，其发展水平能反映 出一个国家的科技实力，深入探究高速列车结构特点 能为口后再创新奠定数据基础，仿真的优化结果若能 成功的应用于实际动车组，也能使我国在铁路事业越 来越有发言权1.3.2意义高速铁路具有节约能源和减少环境汚染的优势， 响应国家节能减排的号召，符合科学发展观要求2. 建模过程2.1 SolidWorks 簡介本次探究过程的三维结构部分采用SolidWorks软 件SolidWorks 为达索系统(Dassault Systemes S.A) 下的子公司，其SolidWorks软件在全球通用程度很高， 倍受青睐2.2转向架的建模过程2.2.1轮对表1轮对基本参数2.2.2轴箱轴箱的主要作用是连接构架和轮对，轴箱定位方 式一般有转臂式定位、拉板式定位、层叠式橡胶弹簧 定位、导柱式定位，CRH3型车采用转臂式定位。

2.2.3构架CRH3型车构架采用“H”型构架，是高速列车车 辆转向架的“骨架”，也是转向架中最重的结构2.2.4悬挂元件CRH3型车二系采用空气弹簧悬挂，空气弹簧具有 变参数的特点，能更好的维持车体平稳性，大大增加 了车辆运行过程中的平稳性2.2.5驱动装置牵引电机是驱动装置的主要组成部分，其悬挂方 式影响着车辆的性能一般的高速列车牵引装置悬挂 方式有架悬式、体悬式、轴悬式，CRH3型车采用架悬 式，事实证明，架悬式有很大的性能优势3. 分析过程3.1SIMPACK 简介SIMPACK软件是德国INTEC Gmbh公司(于2009 年正式更名为SIMPACKAG)开发的针对机械/机电系 统运动学/动力学仿真分析的多体动力学分析软件包 它以多体系统计算动力学(Computational Dynamics of Multibody Systems)为基础，包含多个专业模块和专 业领域的虚拟样机开发系统软件SIMPACK软件的主 要应用领域包括：汽车工业、铁路、航空/航天、国防 工业、船舶、通用机械、发动机、生物运动与仿生等 本次探究主要用到该软件的rail模块3.2动力学模型3.3线性临界速度分析在SIMPACK软件中，对整车设置不同的运行速度， 得到整车系统的根轨迹曲线，该曲线是转向架稳定性 评判最主要的（下转第247页）（上接第242贸）方法。

3.4非临界速度分析非线性临界速度分析较线性临界速度分析，增加 了横向位移依旧让车辆在平直轨道上以各种速度运 行，得到蛇形失稳前的最大速度3.5车辆在直线上的动力学性能车辆在直线上的动力学分析，一般主要考虑轮轨 横向作用力、轮轴横向作用力和轮重减载率3.6车辆在曲线上的动力学性能车辆在曲线轨道上的运行要考虑到离心力一般 来说，曲线通过处会设置超高，利用力学知识将自重 的水平分力来平衡离心力4. 总结随着世界各地高速跌路的蓬勃发展，对其车辆的 动力学分析是必要的通过对其动力学分析来实现运 行的安全性、稳定性、快速性也是很有帮助的［科］【参考文献】[1] 王伯铭.高速动车组总体及转向架（第二版）[M]. 成都：西南交通大学出版社，2014.[2] 孙勇捷.高速动车弹性架悬式驱动装置动力学 性能研究[D].成都：西南交通大学，2008.。