地鐵障礙物與脫軌檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程加快，軌道交通在城市交通系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，障礙物與脫軌檢測(cè)技術(shù)是無人駕駛軌道車輛安全運(yùn)行的保障，相關(guān)研究已成為軌道交通領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文研究了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外障礙物與脫軌檢測(cè)技術(shù)與方法，研制了一種適用于城市軌道交通無人駕駛地鐵的接觸式障礙物與脫軌檢測(cè)裝置，填補(bǔ)了我國(guó)無人駕駛地鐵接觸式障礙物與脫軌檢測(cè)裝置的研究空白。
　　本文詳述所研制的接觸式障礙物與脫軌檢測(cè)裝置的物理原理;建立了裝置關(guān)鍵部件η型板彈簧在障礙

2、物檢測(cè)與脫軌檢測(cè)工作狀態(tài)下的載荷-形變模型，結(jié)合有限元方法進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證;選取典型碰撞與脫軌工況分析了裝置的靜力學(xué)特征，校驗(yàn)了裝置關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，分析了裝置的模態(tài)特征;對(duì)裝置在有、無風(fēng)載荷下隨車啟動(dòng)-制動(dòng)過程和障礙物碰撞工況做了動(dòng)力學(xué)分析;設(shè)計(jì)和搭建了障礙物碰撞與脫軌檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行了沖擊與振動(dòng)等多項(xiàng)試驗(yàn)。
　　通過對(duì)大量數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，驗(yàn)證了所建立的板彈簧載荷-形變力學(xué)模型的正確性;通過裝置障礙物與脫軌檢測(cè)功能觸發(fā)過程的靜力學(xué)

3、分析，得到典型位置載荷作用下板彈簧的形變規(guī)律，在單側(cè)水平載荷作用下非受載側(cè)板彈簧形變量為受載側(cè)板彈簧形變量的0.5193倍，驗(yàn)證了障礙物檢測(cè)與脫軌檢測(cè)功能的獨(dú)立性;有、無風(fēng)載荷下啟動(dòng)-制動(dòng)工況的仿真研究表明本裝置不會(huì)在隨車運(yùn)行過程中被誤觸發(fā)。通過碰撞與脫軌實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了裝置的檢測(cè)功能，振動(dòng)與沖擊試驗(yàn)得到的裝置共振頻率與仿真分析一致。裝置樣機(jī)已經(jīng)通過了鐵科院機(jī)車檢驗(yàn)站的沖擊與振動(dòng)型式試驗(yàn)，達(dá)到了結(jié)構(gòu)和功能的可靠性，已開始裝備北京燕房線地鐵車輛