CN113806883B - 一种din5573型地铁车轮的无级镟修方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，属于车轮镟修策略技术领域。包括如下步骤：一、测量获得DIN5573型车轮的实测踏面廓形曲线，获取实测踏面廓形曲线中各关键点坐标信息；二、分别针对各区段的起始坐标与终点坐标构建相应的横坐标变化率模型，得到变化后的关键点坐标信息；三、分别针对各区段构建九阶拟合曲线模型，结合对应区段的变化后起始坐标与终点坐标，拟合形成拟合踏面廓形曲线，构成无等级拟合踏面廓形；四、根据无等级拟合踏面廓形对DIN5573型车轮进行镟修。本发明基于实测的轮缘厚度，实时生成最贴近实际廓形的踏面廓形，真正意义上实现了DIN5573型踏面的无等级镟修，具有很好的经济性，可以有效延长车轮使用寿命和降低运营成本。
Description
技术领域
本发明属于地铁车轮镟修策略技术领域，更具体地说，涉及一种DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法。
背景技术
车轮踏面外形作为轮轨接触关系的核心之一，对列车的安全性和稳定性有重要影响。
在列车运行一段时间后，需指定镟修策略对车轮进行维护，恢复车轮踏面至设计外形，以保证列车安全舒适的运行。
标准DIN5573型车轮踏面的常规镟修对轮轨接触关系考虑较少，存在如下缺陷：(1)常规镟修中踏面区域实行等斜率直线镟修，导致镟后轮轨接触的等效锥度发生较大变化，列车运营速度较高时易出现蛇形运动；(2)常规镟修中轮缘区域实行关键曲线段外形不变，平移生成新廓形，导致轮缘变薄时左右轮径差过小，从而过曲线时轮轨冲角过大，造成轮缘的异常磨耗；(3)轮缘高度随着轮缘厚度的镟修减小而降低，影响列车过曲线和道岔的安全性。
目前根据新造轮标准和国内轨道的实际需要，DIN5573型踏面的新轮轮缘厚度是32mm，地铁电客车在正线运营过程中因为车轮的轮缘和踏面出现故障需要镟修时，按照标准廓形恢复踏面需要对车轮踏面径向镟修5～10mm，极大缩短了车轮的服役寿命和降低了镟修效率。
因此，设计一种新的车轮踏面廓形及镟修策略具有重要意义。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，包括如下步骤：
一、测量获得DIN5573型车轮的实测踏面廓形曲线，并获取实测踏面廓形曲线中A、B、C、D、E、F、G、O、H、I、J及K点坐标信息；
二、分别针对各区段的起始坐标与终点坐标构建相应的横坐标变化率模型，并依据横坐标变化率模型对各区段的起始坐标与终点坐标进行变化，得到变化后的A’、B’、C’、D’、E’、F’、H’及I’点坐标信息；
三、分别针对各区段构建九阶拟合曲线模型，结合对应区段的变化后起始坐标与终点坐标，拟合形成拟合踏面廓形曲线，各区段的拟合踏面廓形曲线构成无等级拟合踏面廓形；
四、根据无等级拟合踏面廓形对DIN5573型车轮进行镟修。
根据本发明实施例的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，可选地，步骤二中各区段的横坐标变化率模型如下：
AB区段中，横坐标变化率模型
△XAB＝0.0001k4+0.0018k3+0.0168k2+0.0244k；
BC区段中，横坐标变化率模型
△XBC＝0.0267k4+0.011k3+0.054k2+0.0877k；
CD区段中，横坐标变化率模型
△XCD＝0.07348k4+0.127k3+0.077k2+0.0639k；
DE区段中，横坐标变化率模型
△XDE＝0.00128k4+0.144k3+0.0759k2；
EF区段中，横坐标率变化模型
△XEF＝0.0961k5+0.7402k4+0.08641k3+0.011k2+0.0018k；
FGOH区段中，横坐标变化率模型
△XFGOH＝0.46×10-4k6+0.811×10-1k5+0.41×10-9k4+0.011×10-2k3+0.191k2+0.008k；
HI区段中，横坐标变化率模型
△XHI＝0.371×10-4k3+0.201k2+0.034k；
IJK区段中，横坐标变化率模型
△XIJK＝0；
其中，k为实测廓形的轮缘厚度与标准轮缘厚度32mm的差值。
根据本发明实施例的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，可选地，步骤二中，A点不参与变动，即取坐标信息A’＝A，O点不参与变动，即取坐标信息O’＝O。
根据本发明实施例的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，可选地，步骤三中，九阶拟合曲线模型为：
Z＝ax9+bx8+cx7+dx6+ex5+fx4+gx3+hx2+mx+n；
其中，
在AB区段，a＝1.18×10-4，b＝0.06972，c＝18.34091，d＝2813.57486，e＝277353.7937，f＝1.82×107，g＝7.98×108，h＝2.24×1010，m＝3.68×1011，n＝2.68×1012；
在BC区段，a＝1.18×10-4，b＝-3.22×10-7，c＝-6.36×10-5，d＝-0.00715，e＝-0.50017，f＝-22.2337，g＝-609.08146，h＝-9197.51964，m＝-51410.38916，n＝169463.0678；
在CD区段，a＝-7.73×10-6，b＝-0.00338，c＝-0.65872，d＝-74.77488，e＝-5455.17917，f＝-265250.609，g＝-8.60×106，h＝-1.79×108，m＝-2.17×109，n＝-1.17×1010；
在DE区段，a＝-2.09×10-5，b＝-0.00799，c＝-1.35747，d＝-134.44165，e＝-8555.14863，f＝-362745.9472，g＝-1.02×107，h＝-1.86×108，m＝-1.97×109，n＝-9.26×109；
在EF区段，a＝5.50×10-6，b＝0.00173，c＝0.24289，d＝19.82239，e＝1039.177，f＝36290.85006，g＝844267.9293，h＝1.26×107，m＝1.10×108，n＝4.25×108；
在FG区段，a＝1.15×10-9，b＝2.17×10-7，c＝1.80×10-5，d＝8.66×10-4，e＝0.02637，f＝0.52959，g＝7.00734，h＝58.92213，m＝285.65373，n＝608.57175；
在GO区段，a＝-1.90×10-10，b＝-1.29×10-8，c＝-3.68×10-7，d＝-5.80×10-6，e＝-5.47×10-5，f＝-3.16×10-4，g＝-0.0011，h＝9.90×10-4，m＝-0.02077，n＝9.36×10-5；
在OH区段，a＝2.86×10-15，b＝-3.11×10-13，c＝1.21×10-11，d＝-1.62×10-10，e＝-1.66×10-9，f＝7.61×10-8，g＝-8.83×10-7，h＝4.36×10-6，m＝-0.02175，n＝2.53×10-5；
在HI区段，a＝4.92×10-15，b＝-1.99×10-12，c＝3.56×10-10，d＝-3.70×10-8，e＝2.45×10-6，f＝-1.08×10-4，g＝0.00314，h＝-0.05838，m＝0.56289，n＝-1.65083；
在IJ区段，a＝-2.76×10-18，b＝1.55×10-15，c＝-3.85×10-13，d＝5.59×10-11，e＝-5.21×10-9，f＝3.24×10-7，g＝-1.34×10-5，h＝3.58×10-4，m＝-1.00555，n＝57.38612。
根据本发明实施例的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，可选地，步骤三中在进行踏面廓形曲线拟合时，建立如下约束条件：
P/Q≤0.8；
ε≤0.27；
△Z≤0；
Sh＝28；
28≤Sd≤32；
9.6≤Qr≤10.5；
其中，P为轮轨横向力，Q为轮轨垂向力，ε为等效锥度，△Z为踏面滚动圆±12mm范围内同一横坐标下设计廓形与实测廓形的差值，Sh为轮缘高度，Sd为轮缘厚度，Qr为轮缘磨耗与踏面磨耗的比值。
有益效果
相比于现有技术，面本发明的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法至少具有如下有益效果：
(1)本发明的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，基于实测的轮缘厚度，实时生成最贴近实际廓形的踏面廓形，不再需要考虑不同等级廓形与实测廓形的间距，真正意义上实现了DIN5573型踏面的无等级镟修，具有很好的经济性，可以有效延长车轮使用寿命和降低运营成本；
(2)本发明的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，相较于标准廓形镟修时降低了轮缘高度，且轮缘顶点是不倒圆的尖点，本发明中无级镟修的廓形确保了轮缘高度值不变，实现轮缘顶点的圆滑曲线过渡，确保列车运行的安全余量充足；
(3)本发明的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，对轮轨接触的关键区段利用高阶曲线进行变曲率设计，不再使用常规不变外形的平移方法，既有效约束了列车等效锥度的变化范围，又实现了滚动圆变化率的提升，减小了轮轨冲角，有助于避免过曲线段时轮轨异常磨耗的情况；经计算验证列车的动力学性能得到显著改善；
(4)本发明的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，基于实测数据和理论仿真，采用9次高阶曲线实现了廓形变化的拟合，确保了车轮廓形的准确性和精准性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1示出了DIN5573型车轮标准踏面廓形的关键参数；
图2示出了实测的DIN5573型车轮踏面廓形的各曲线段；
图3示出了本发明的无等级拟合踏面廓形的各段曲线对比图；
图4示出了设计廓形可行性分析图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明所述的“无级镟修”即在满足镟床加工精度的基础上根据实测廓形实时生成廓形进行镟修，不存在轮缘厚度间隔，实现无等级的车轮镟修。
针对新轮轮缘厚度为32mm的DIN5573型车轮进行镟修时，若按照如图1所示的标准廓形踏面，需要对车轮踏面径向镟修5～10mm，镟修量大，极大的缩短了车轮的服役寿命，且降低了镟修效率，基于此问题，本发明设计了一种DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，根据实测车轮外形的轮缘厚度作为基本设计变量，以等效锥度、轮缘高度和Qr值作为约束条件实时生成该厚度值下的镟修廓形，并利用轮轨的安全性、稳定性和平稳性作为设计廓形的校核验证指标，获得最贴近实测廓形的外形曲线，真正意义上实现基于实测数据的无等级连续镟修，实现了镟修工作效率的最大化和镟修成本的最小化。
本实施例的DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，包括如下步骤：
步骤一、测量获得DIN5573型车轮的实测踏面廓形曲线，并获取实测踏面廓形曲线中A、B、C、D、E、F、G、O、H、I、J及K点坐标信息；
如图2所示，步骤一对需要镟修的踏面廓形径向实测，得到其踏面廓形曲线，包括AB、BC、CD、DE、EF、FG、GO、OH、HI、IJ及JK区段，并分别获知每个区段的起始点与终点的坐标信息，即A、B、C、D、E、F、G、O、H、I、J及K点坐标信息；
步骤二、分别针对各区段的起始坐标与终点坐标构建相应的横坐标变化率模型，并依据横坐标变化率模型对各区段的起始坐标与终点坐标进行变化，得到变化后的A’、B’、C’、D’、E’、F’、H’及I’点坐标信息；
步骤二针对各个关键节点的空间变化位置，构建了横坐标变化率模型，各区段的横坐标变化率模型分别如下，
AB区段中，横坐标变化率模型
△XAB＝0.0001k4+0.0018k3+0.0168k2+0.0244k；
BC区段中，横坐标变化率模型
△XBC＝0.0267k4+0.011k3+0.054k2+0.0877k；
CD区段中，横坐标变化率模型
△XCD＝0.07348k4+0.127k3+0.077k2+0.0639k；
DE区段中，横坐标变化率模型
△XDE＝0.00128k4+0.144k3+0.0759k2；
EF区段中，横坐标率变化模型
△XEF＝0.0961k5+0.7402k4+0.08641k3+0.011k2+0.0018k；
FGOH区段中，横坐标变化率模型
△XFGOH＝0.46×10-4k6+0.811×10-1k5+0.41×10-9k4+0.011×10-2k3+0.191k2+0.008k；
HI区段中，横坐标变化率模型
△XHI＝0.371×10-4k3+0.201k2+0.034k；
IJK区段中，横坐标变化率模型
△XIJK＝0；
其中，k为实测廓形的轮缘厚度与标准轮缘厚度32mm的差值；
以本实施例实测的如图2所示的DIN5573型车轮踏面廓形为例，各区段起始点与终点坐标变化后如下：
AB区段，A’＝(-70+△XAB，9.5193)，B’＝(-64.25+△XAB，23.7561)；
BC区段，B’＝(-64.25+△XBC，23.7561)，C’＝(-51.25+△XBC，27.399)；
CD区段，C’＝(-51.25+△XCD，27.399)，D’＝(-45.75+△XCD，24.0049)；
DE区段，D’＝(-45.75+△XDE，24.0049)，E’＝(-39.5+△XDE，13.6275)；
EF区段，E’＝(-39.5+△XEF，13.6275)，F’＝(-31.25+△XEF，4.101)；
FGOH区段，F’＝(-31.25+△XFGOH，4.101)，H’＝(30+△XFGOH，-0.6522)；
HI区段，H’＝(30+△XHI，-0.6522)，I’＝(60+△XHI，-2.6522)；
IJK区段属于机加工直线段，各关键点坐标不变，踏面廓形也不变；
本实施例中A点与O点均为硬点，坐标不参与变动，即A’＝A，O’＝O，同时对于G点，经模拟及实际试验发现，G点的横坐标变化率极小，在镟修机床加工精度范围内，因此在后续拟合曲线时，G点坐标取G’＝G；
经过步骤二，得到各区段的起始点与终点坐标，且针对各区段连接处的节点，如AB区段B的B’＝(-64.25+△XAB，23.7561)与BC区段的B’＝(-64.25+△XBC，23.7561)，其空间变化范围均小于0.01，满足实际机床的加工精度，故在镟修加工过程中可以实现平滑过渡；
步骤三、分别针对各区段构建九阶拟合曲线模型，结合对应区段的变化后起始坐标与终点坐标，拟合形成拟合踏面廓形曲线，各区段的拟合踏面廓形曲线构成无等级拟合踏面廓形；
其中，九阶拟合曲线模型为：
Z＝ax9+bx8+cx7+dx6+ex5+fx4+gx3+hx2+mx+n；
其中x为廓形的横坐标，Z为廓形的纵坐标，a、b、c、d、e、f、g、h、m及n为变量系数；
不同区段的曲线模型中各变量系数均不同，具体如表1及表1续所示：
表1.各区段的变量系数
表1续.各区段的变量系数
本实施例基于matlab进行多目标优化函数进行曲线拟合计算，在拟合过程中，构建了约束条件如下：
(1)脱轨系数范围P/Q≤0.8；
其中，
P为轮轨横向力，P＝K*ΔX，K为悬挂刚度，ΔX为轮缘横坐标位移变化率；Q为轮轨垂向力，M1轮对质量，g为重力加速度，/>为轮缘横坐标加速度变化率，/>为为轮缘横坐标速度变化率，L1为轮对内侧距，L2为轴颈距，L3为滚动圆距离车轮内侧距离；
(2)等效锥度范围ε≤0.27；
其中，
ε为等效锥度，r为滚动圆半径；
(3)踏面滚动圆±12mm范围内同一横坐标下设计廓形与实测廓形的差值△Z≤0；
(4)轮缘高度Sh＝28；
(5)轮缘厚度28≤Sd≤32；
(6)轮缘磨耗与踏面磨耗的比值9.6≤Qr≤10.5；
基于上述约束条件及步骤二中得出的各区段变化后的起始点与终点坐标，最终在matlab中拟合出如图3所示的无等级拟合廓形曲线，其中，曲线的DE区段相比于常规镟修方法中的平移方法，本实施例采用变曲率进行设计，能有效减小轮缘在过曲线段的冲角，避免异常磨耗，在曲线的FGOH区段，由于该区段轮轨磨耗较多，曲率变化缓慢，采用高阶曲线进行模拟能确保滚动圆的变化率不过低，能有效约束等效锥度的变化范围，避免低频晃车；
步骤四、根据无等级拟合踏面廓形对DIN5573型车轮进行镟修。
进一步地，本实施例的无级镟修踏面廓形曲线与现有的标准DIN5573型踏面廓形曲线对比，结果显示从踏面外形来说，无级踏面在满足轮缘高度和等效锥度不变的前提下，实现了轮缘厚度在28～32mm范围内的连续变化，使得Qr值的变化差值在0.13mm以内，确保运营的安全性有足够的余量，具体如表2所示；
表2.廓形参数对比
进一步地，对无级镟修踏面廓形曲线与现有的标准DIN5573型踏面廓形曲线进行运动性能计算，具体工况条件：设置轨道激励的长直线工况，按照80km/h在轨底坡1:40情况下与60kg/m标准钢轨匹配，结果如表3所示，显示基于本实施例的无级镟修方法拟合的廓形在轮轨动力学方面的安全性、稳定性和平稳性指标在满足动力学标准的前提下，性能相比标准廓形得到了很大提升；
表3.运动性能参数对比
进一步地，基于轮缘厚度差值k可行性分析，利用轮缘厚度的连续变化，计算出实时设计的拟合廓形基于相关行业标准和理论计算的可行性发展趋势，如图4所示，均在安全区间内，由此进一步说明了通过本实施例方法得到的无等级拟合踏面廓形的优越性和安全性。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，其特征在于，包括如下步骤：
一、测量获得DIN5573型车轮的实测踏面廓形曲线，并获取实测踏面廓形曲线中A、B、C、D、E、F、G、O、H、I、J及K点坐标信息；
二、分别针对各区段的起始坐标与终点坐标构建相应的横坐标变化率模型，并依据横坐标变化率模型对各区段的起始坐标与终点坐标进行变化，得到变化后的A’、B’、C’、D’、E’、F’、H’及I’点坐标信息；
三、分别针对各区段构建九阶拟合曲线模型，结合对应区段的变化后起始坐标与终点坐标，拟合形成拟合踏面廓形曲线，各区段的拟合踏面廓形曲线构成无等级拟合踏面廓形；
四、根据无等级拟合踏面廓形对DIN5573型车轮进行镟修；
步骤二中各区段的横坐标变化率模型如下：
AB区段中，横坐标变化率模型
△XAB＝0.0001k4+0.0018k3+0.0168k2+0.0244k；
BC区段中，横坐标变化率模型
△XBC＝0.0267k4+0.011k3+0.054k2+0.0877k；
CD区段中，横坐标变化率模型
△XCD＝0.07348k4+0.127k3+0.077k2+0.0639k；
DE区段中，横坐标变化率模型
△XDE＝0.00128k4+0.144k3+0.0759k2；
EF区段中，横坐标率变化模型
△XEF＝0.0961k5+0.7402k4+0.08641k3+0.011k2+0.0018k；
FGOH区段中，横坐标变化率模型
△XFGOH＝0.46×10-4k6+0.811×10-1k5+0.41×10-9k4+0.011×10-2k3+0.191k2+0.008k；
HI区段中，横坐标变化率模型
△XHI＝0.371×10-4k3+0.201k2+0.034k；
IJK区段中，横坐标变化率模型
△XIJK＝0；
其中，k为实测廓形的轮缘厚度与标准轮缘厚度32mm的差值；
步骤二中，A点不参与变动，即取坐标信息A’＝A，O点不参与变动，即取坐标信息O’＝O；步骤三中，九阶拟合曲线模型为：
Z＝ax9+bx8+cx7+dx6+ex5+fx4+gx3+hx2+mx+n；
其中，
在AB区段，a＝1.18×10-4，b＝0.06972，c＝18.34091，d＝2813.57486，e＝277353.7937，f＝1.82×107，g＝7.98×108，h＝2.24×1010，m＝3.68×1011，n＝2.68×1012；
在BC区段，a＝1.18×10-4，b＝-3.22×10-7，c＝-6.36×10-5，d＝-0.00715，e＝-0.50017，f＝-22.2337，g＝-609.08146，h＝-9197.51964，m＝-51410.38916，n＝169463.0678；
在CD区段，a＝-7.73×10-6，b＝-0.00338，c＝-0.65872，d＝-74.77488，e＝-5455.17917，f＝-265250.609，g＝-8.60×106，h＝-1.79×108，m＝-2.17×109，n＝-1.17×1010；
在DE区段，a＝-2.09×10-5，b＝-0.00799，c＝-1.35747，d＝-134.44165，e＝-8555.14863，f＝-362745.9472，g＝-1.02×107，h＝-1.86×108，m＝-1.97×109，n＝-9.26×109；
在EF区段，a＝5.50×10-6，b＝0.00173，c＝0.24289，d＝19.82239，e＝1039.177，f＝36290.85006，g＝844267.9293，h＝1.26×107，m＝1.10×108，n＝4.25×108；
在FG区段，a＝1.15×10-9，b＝2.17×10-7，c＝1.80×10-5，d＝8.66×10-4，e＝0.02637，f＝0.52959，g＝7.00734，h＝58.92213，m＝285.65373，n＝608.57175；
在GO区段，a＝-1.90×10-10，b＝-1.29×10-8，c＝-3.68×10-7，d＝-5.80×10-6，e＝-5.47×10-5，f＝-3.16×10-4，g＝-0.0011，h＝9.90×10-4，m＝-0.02077，n＝9.36×10-5；
在OH区段，a＝2.86×10-15，b＝-3.11×10-13，c＝1.21×10-11，d＝-1.62×10-10，e＝-1.66×10-9，f＝7.61×10-8，g＝-8.83×10-7，h＝4.36×10-6，m＝-0.02175，n＝2.53×10-5；
在HI区段，a＝4.92×10-15，b＝-1.99×10-12，c＝3.56×10-10，d＝-3.70×10-8，e＝2.45×10-6，f＝-1.08×10-4，g＝0.00314，h＝-0.05838，m＝0.56289，n＝-1.65083；
在IJ区段，a＝-2.76×10-18，b＝1.55×10-15，c＝-3.85×10-13，d＝5.59×10-11，e＝-5.21×10-9，f＝3.24×10-7，g＝-1.34×10-5，h＝3.58×10-4，m＝-1.00555，n＝57.38612。
2.根据权利要求1所述的一种DIN5573型地铁车轮的无级镟修方法，其特征在于，步骤三中在进行踏面廓形曲线拟合时，建立如下约束条件：
P/Q≤0.8；
ε≤0.27；
△Z≤0；
Sh＝28；
28≤Sd≤32；
9.6≤Qr≤10.5；
其中，P为轮轨横向力，Q为轮轨垂向力，ε为等效锥度，△Z为踏面滚动圆±12mm范围内同一横坐标下设计廓形与实测廓形的差值，Sh为轮缘高度，Sd为轮缘厚度，Qr为轮缘磨耗与踏面磨耗的比值。
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102582357A (zh) * | 2012-02-01 | 2012-07-18 | 长春轨道客车股份有限公司 | 一种经济型镟修车轮 |
| CN106052589A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 广州地铁集团有限公司 | 列车轮对踏面标准滚动圆廓形自动化测量方法和系统 |
| CN107472292A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-15 | 中车南京浦镇车辆有限公司 | 基于速度的分段制动力控制方法 |
| CN110688710A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-14 | 南京理工大学 | 一种基于轨道交通车辆轮对寿命统计学模型的镟修方法 |
| CN110866309A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-03-06 | 中车南京浦镇车辆有限公司 | 一种基于地铁限界的地铁车辆最大轮廓的智能计算方法 |
| CN112528403A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-19 | 同济大学 | 一种轨道车辆车轮踏面经济优化镟修方法 |
| CN112765777A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种基于廓形的轨道客车轮对镟修方法及评价方法 |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| US20200338639A1 (en) * | 2017-11-17 | 2020-10-29 | Kevin Friesth | Advanced Automated Fabrication System And Methods For Thermal And Mechanical Components Utilizing Quadratic Or Squared Hybrid Direct Laser Sintering, Direct Metal Laser Sintering, CNC, Thermal Spraying, Direct Metal Deposition And Frictional Stir Welding. Cross-reference To Related Applications |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102582357A (zh) * | 2012-02-01 | 2012-07-18 | 长春轨道客车股份有限公司 | 一种经济型镟修车轮 |
| CN106052589A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 广州地铁集团有限公司 | 列车轮对踏面标准滚动圆廓形自动化测量方法和系统 |
| CN107472292A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-15 | 中车南京浦镇车辆有限公司 | 基于速度的分段制动力控制方法 |
| CN110688710A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-14 | 南京理工大学 | 一种基于轨道交通车辆轮对寿命统计学模型的镟修方法 |
| CN110866309A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-03-06 | 中车南京浦镇车辆有限公司 | 一种基于地铁限界的地铁车辆最大轮廓的智能计算方法 |
| CN112528403A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-19 | 同济大学 | 一种轨道车辆车轮踏面经济优化镟修方法 |
| CN112765777A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种基于廓形的轨道客车轮对镟修方法及评价方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 车轮锁修踏面对地铁小半径曲线段外轨侧磨发展影响的仿真分析;刘杨煜等;《城市轨道交通》;第84-87页 * |
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