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庞巴迪转向架技术中心的更新

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发布时间:2015年3月11日|暂无评论

工程、产品和客户支持主管Heiko Mannsbarth和庞巴迪转盘事业部结构力学和测试主管Guido Bieker重点介绍了BTC的人员配备、产品开发和测试设施方面的现状。

状态

BTC于2014年7月10日在德国锡根正式开幕,大约40名来自我们组织不同地点的工程师搬进了大楼。根据要完成的任务,在BTC工作的工程师数量正在逐渐增加。到目前为止,比特币的引入并不是工作方式的“大爆炸”;我们计划在锡根、德比(英国)、温特图尔(瑞士)、圣布鲁诺(加拿大)和克列斯平(法国)的现有国际网络的基础上继续发展,但为了简化我们的产品工程,我们将采取下一步措施。BTC是我们工程社区未来的核心,专注于:

  • 开发新产品直至概念设计阶段
  • 主动管理现有和新平台
  • 与外部合作伙伴一起进行组件层面的研发活动
  • 创新活动
  • 测试(与开发并行,也用于认证目的)。

BTC与我们执行客户合同的上述应用程序站点密切相关。

试验和认可。认可的要求

认可和认证是测试实验室让客户相信测试工作质量的一个古老但真实的要求。在每个欧盟国家都有一个认证机构,德国是德国Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS)。

为了获得认可的测试实验室的批准,必须管理EN ISO/IEC 17025“测试和校准实验室能力的一般要求”中公布的基本要求。规范的要求分为两大块:管理要求;还有技术要求。

管理要求涵盖组织结构和围绕测试的过程,例如:文件控制、批准和发布;审查请求、标书和合同;纠正措施的监测;以及内部审计和管理审查。

技术要求包括测试本身和围绕测试的处理,例如:人员的资格;测试方法和验证;测量不确定度的估计;设备、校准方法;并报告结果。

认证测试实验室的一个主要要求是显示其独立于业务;比如转向架的生产。这一问题将通过将测试实验室直接安排在转向架工程主管(Heiko Mannsbarth)的领导下,并与庞巴迪执行董事会成员(Susanne Kortendick博士)建立联系来解决。

所有这些要求必须在质量手册中以详细和结构化的方式记录下来。由内部和外部审计员定期审计将控制这一过程。

尽管为获得认证付出了巨大的努力,庞巴迪转向架还是决定走那条路。

认证过程从疲劳轴和车轮试验台开始。接下来是转向架车架疲劳试验台。

辊子台用于测试一个完整的转向架,并检查动态反应
附件的

测试设备

最近安装的测试安排如下:

辊装置

该钻机有一个从动辊,很容易改变,以模拟波纹轨或轮平或使用一个理想的辊。这就有可能测试一个完整的转向架和所有附件,以测试它对来自轨道或车轮的这种冲击的反应。在试验过程中,可以不断提高速度,找出转向架附件的共振反应。在这种测试中,转向架及其附件通常配备应变计和加速度计。如果发现振幅不可接受的共振频率,可以很容易地安装适当的解决方案,并可以测试改进。

该试验台还能够运行一个完整的动态轮对测试与垂直和横向力。这可以作为疲劳测试或者由于特殊原因也可以作为裂纹扩展测试。

试验台还经常用于识别变速箱和轴承等在运行过程中或在大修过程中可能出现的振动或声学问题。

这是一个简单的测试平台,但非常有效;这是一个多功能试验台。

谐振脉冲发生器

谐振脉冲发生器可以运行+/-125kN的动态负载。这是一个单向负载脉冲发生器。正常的工作频率在30到70Hz之间,这取决于试件的刚度。这意味着在10小时的运行期间,大约可以运行200万次负载循环。该试验台主要用于测试一组样品,检查材料质量,不同焊接,改进细节,开发特殊材料的维勒生产线,并进行特殊处理(喷丸,TIG修整,锤击强化坑)等。它常用于服务企业开发小型维修方案。由于测试频率高,该试验台支持我们开发非常经济的解决方案。

疲劳轴和车轮试验台

这种测试安排也适用于测试样本的共振,但与水平旋转质量产生一个“运行”周围的弯曲立轴。应用弯矩增加从轴的顶端旋转质量是固定的要求车轮在底部。为了证明轴体或轮座的应力,采用增加轮腹板的更硬的轮来增加共振频率,同时也防止原轮腹板过载。由于弯曲载荷的增加,通常情况下,这种试验只能对轮座附近的轴体进行试验。如果轴体的其他区域(例如轴承或变速箱横截面)需要测试,则必须制定特殊的测试安排。除了测试轴本身,这个试验台可以用同样的方式测试正常车轮。通过这样做,必须测量车轮腹板中的应力。车轴和车轮的测试在EN13260/EN131261/EN13262中进行了描述。

此外,该试验台能够运行1:1轴的裂纹扩展试验。因此,在最高负载的轴体位置,一个尖锐的缺口必须引入。在这个测试中,车轴将由真实的载荷谱来加载,这必须在真实的列车运行期间测量。裂纹扩展的开始将被识别,裂纹的增加将被特殊的裂纹应变计测量。这种特殊的应变计有0.1毫米的距离和许多单独的电线。由于裂纹的增加,电线将被切断,因此应变片将改变其电阻,从而可以测量出裂纹扩展的指示。本试验用于确定铁路车轴的超声波检测间隔。

转向架机架疲劳试验台

为了获得列车的运营许可,转向架框架必须根据EN13749通过四个开发步骤。其中两种是静态加载试验和动态或疲劳试验。这些测试必须在测试实验室里进行。在串联条件下,对生产出来的转向架框架进行静载和载荷组合的首次加载试验。转向架应变将用应变计测量。主要载荷,如垂直载荷、横向载荷、轨道扭转载荷,以及特定载荷,如制动载荷、阻尼器载荷、电机载荷等,必须进行测量和组合。必须测试代表正常运行和异常负载的负载。测得的应力必须与许用应力进行比较。负载由液压缸施加,液压缸也可用于动力试验。在此测试步骤中,必须在给定的负载循环中应用正在使用的负载。 Three load steps with increased loads and 10Mio cycles have to be successfully completed. After each load step, the bogie frame has to be crack-checked by NDT (Non Destructive Test). Only small cracks which are not critical during service are allowed at the end of the third load step.

如果液压冷却系统最终完成,该试验台可以在下个月内启动。

倾斜和转向架系统试验台

为了更深入地了解转向架在运行条件下的行为,需要得到真实的转向架系统参数。转向架由许多独立部件组成,如弹簧、橡胶金属元件、连杆、阻尼器、电缆、初级和次级水平等。为了找出并证明在一个完整的转向架中各个部件和效果是如何共同作用的,庞巴迪公司创建了一个试验台。在这里,我们有可能研究转向架倾斜+/- 12度时的系统行为。因此,转向架采用真实质量来模拟车体重量。装载质量的高度也可以在高度上进行移动,从而可以调整不同的车身重心高度。

在轨测量

为了了解在役轨道作用载荷,对负载结构进行应变测量是非常常见的。根据EN13749,这些测量也需要验证转向架框架结构。有长期的经验,测试团队执行这在赛道测量。这通常用于识别服务过程中出现的问题。最多可应用200个测量通道(应变计、位移传感器、加速度计)。

前景

由于显而易见的原因,我们无法提供关于我们产品开发策略的详细信息。但我们可以说,在过去的几年里,我们一直在关注FLEXX速度平台(中国和意大利的超高速转向架);FLEXX生态平台(斯德哥尔摩地铁、利雅得地铁、Crossrail城际列车的车载转向架);FLEXX动力平台(DB AG机车转向架);FLEXXTronic Wako平台(用于SBB双层列车滚转补偿的转向架),我们现在专注于我们的活动FLEXX城市和FLEXXMetro应用程序。

BTC将是我们业务单元Bogies的长期迁移项目。BTC将是我们与外部世界的联系,是我们的客户、认证机构、学术界和我们的供应商所知道的地方。它将吸引新的人才和新思想。

海科Mannsbarth他是庞巴迪转向架事业部的工程、产品和客户支持主管。他拥有机械工程学位(分支:铁路技术)和行政工商管理硕士学位。Heiko自1993年以来一直在庞巴迪工作,在他接手目前的工作之前,他曾担任亚琛转向架设计部的项目工程师,干线转向架的首席产品工程师和转向架产品管理主管。

圭多Bieker,德国庞巴迪公司转向架事业部结构力学与测试主管。他开始接受金属工人的教育,并在大学继续学习机械工程师(控制理论和理论力学)。他的第一份工作是在克虏伯工业技术公司(Krupp Industrietechnik)开发大型工业抛物线天线,三年后,1984年他转到铁路业务(马车联盟今天的庞巴迪公司),担任运行动力工程师。1989年,他成为结构力学的负责人。

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