铁路桥梁列车制动力的试验研究与计算分析

列车制动力是作用于铁路桥梁结构设计的重要荷载之一。通过对货运机车车辆制动参数和制动特性的试验研究,对列车单元车体最大制动力进行了理论分析和计算;编制了计算程序ZDL,通过对我国不同长度的现营重载货运列车编组的动力计算,得到了不同长度桥梁结构的最大制动力率为0.2和有效制动力率为0.17。与实际桥梁紧急制动试验结果值对比符合较好。进一步提出了对重载货运列车紧急制动进行全过程动态描述的动力计算方法。为确定我国铁路桥梁制动力荷载提供了实桥试验研究结果和理论分析依据。     

坡道上重载列车纵向冲动研究

针对重载列车实际运用中在复杂纵断面紧急制动时导致列车纵向冲动过大的问题,应用空气制动系统和纵向动力学联合仿真系统,研究重载列车通过坡道时纵向冲动水平,以及坡道上列车制动起始位置、坡道坡度大小和列车制动波速等因素对列车纵向冲动的影响。结果表明列车完全处于同一坡道上坡或下坡制动时与平道时的冲动水平相当。列车在通过平道+上坡或下坡+平道时做紧急制动会产生较大的车钩力压力,1万吨编组列车第40车位于变坡点是最不利的制动起始位置。列车在变坡点的纵向冲动主要受到制动不同步性和坡道坡度两种因素影响,坡道坡度越小,列车的纵向冲动水平越小;提高制动波速能有效减小车钩力。     

LKJ-15C型列车运行监控系统速度采集优化的探讨

在列车牵引作业过程中,LKJ-15C型列车(朔黄铁路万吨重载货运列车)运行监控系统既有轮对空转处理方式存在空转启动时机较晚,容易误触发制动输出,从而影响列车运行的问题。该文从机车空转原因、LKJ速度采集、空转抑制原理以及速度采集功能优化等方面进行详细阐述。实际应用表明,优化后的速度采集方案能较好地应对万吨重载货运列车在运行中出现空转的问题,从而有效降低机车空转触发列车制动的概率,并避免由此带来的风险。     

关于机车信号突变对两万吨重载列车的安全策略研讨

该文对两万吨重载列车因机车信号突变引发的LKJ输出紧急制动及由此产生的危害进行了分析。同时通过当前执行的LKJ控制模式设定规范,对信号突变使两万吨重载列车产生紧急制动的原因进行了分析、研究。结果表明,在现行LKJ规范下,通过优化LKJ控制模式,可减少机车信号突变引发的LKJ输出紧急制动对两万吨重载列车的危害。     

大秦线上HXD1型电力机车车轮轮缘偏磨原因分析及措施

通过对HXD1型机车转向架弹簧垫的调整，较好的调整了轴重的分配，消除了走行部各部件组装产生的偏差，提升了机车质量，保证了重载安全，为大秦线列车正常运营提供了保障。     

大轴重重载列车长大下坡道曲线地段行车性能分析

重载铁路长大下坡道小曲线地段病害多发,是危及行车安全的风险源。以双机牵引30 t轴重万吨列车为研究对象,在考虑列车纵向冲动和曲线车辆动力学行为基础上,建立了长大列车动力学模型,分析了大轴重重载列车在常用全制动工况下长大坡道曲线参数设置对行车性能的影响。研究表明:重载列车在13‰下坡道500 m半径曲线地段制动时,整列车产生最大压钩力的车辆与曲线上出现最大车钩力的车辆并不一致,当曲线距头车初始制动位置距离700 m时,曲线段上第48节车车钩力达到最大值;制动产生的纵向冲动作用可使轮重减载率增大72%、倾覆系数增大47%、轮轨横向力增大41%、脱轨系数增大27%,这一作用会对行车安全性和轨道服役性能造成不利影响;从提高运营期行车安全、减缓曲线病害角度考虑,建议长大坡度最小曲线半径选取800 m。该研究可为重载铁路设计提供参考。     

重载铁路线路加固体系车线动力分析

针对既有线下进行框架桥顶进施工对铁路干线形成压力及列车以一定速度通过施工现场对重载铁路线加固体系形成强度大时间长的冲击振动,引入动力计算反映列车行驶振动及速度变化导致列车与轨道或加固体系共振,对重载铁路加固体系、车线耦合振动体系研究背景与基于全过程迭代的车线动力分析理论进行论述;对某重载铁路加固体系以平面车辆模型过桥方式分析车辆通过加固体系时的动力响应状态、车辆过桥时加固体系竖向位移及加速度、轮对减载状况;获得重载铁路桥涵顶进施工慢行限速60 km/h线路加固体系动力分析结论。     

朔黄铁路基于移动闭塞的机车自动驾驶系统运用展望

随着中国经济的发展,作为我国能源运输骨干线路的朔黄铁路运量需求逐年攀升,但目前运量已经接近既有线路设计及现在运输组织模式下的极限。该文针对该问题,借助当前先进智能化技术发展,设计了一套适用于朔黄铁路的基于移动闭塞的重载列车自动驾驶系统。该系统根据朔黄铁路重载列车运用现状,可兼容LKJ和ATP共2种信号制式,并进行不同信号体系的无缝切换,可替代人工操纵,实现重载列车的高品质自动化运行。另外,该文参照朔黄铁路现有组织模式,重点分析了运用机车自动驾驶后给铁路企业带来的影响。分析结果表明：基于移动闭塞的机车自动驾驶系统能够有效提升朔黄铁路运输能力,具有巨大的经济、社会价值和重大的研究、应用意义。     

重载铁路隧道基底结构长期动力特性试验研究

针对重载铁路隧道基底结构受列车荷载作用更大的特点,根据付营子隧道现场大型激振试验实现了27 t轴重的重载列车动力加载和长期荷载作用,与远程实测动力数据进行比对验证了试验的客观准确性。讨论了双线重载铁路隧道基底结构在大轴重、高密度的运输环境下由上至下的道床、仰拱填充、仰拱结构和围岩表面的接触压力动力响应和长期变化。研究表明,激振试验能够很好的模拟27 t轴重作用下双线重载铁路隧道基底结构的动力特性,具体表现为各结构表面重载线路轨道下方相应位置的动力响应和长期效应最为明显,且由上至下随竖向深度逐渐减弱。各位置的动压力长期效应受该位置的列车动荷载附加值影响,动力响应越大,长期效应越明显。试验结果可为双线重载铁路隧道基底结构的稳定性评价和设计参数提供理论基础。     

组合式重载列车解编站设计

简单论述了发展重载运输的必要性。介绍了开行重载列车运输的两种形式。针对组合式重载列车的特点提出了通过站场设计提高重载列车解编效率的思路和方法。     

高速铁路列车制动力对简支梁桥地震碰撞效应影响研究

以高速铁路三跨简支梁桥为例,采用ANSYS软件,建立了碰撞有限元模型,模型中考虑了地基变形和支座非线性的影响,并用Kelvin模型来模拟邻梁碰撞;根据规范和已有试验结果建立了高铁桥梁列车制动力模型,进行了高速列车制动力与EL-Centro地震波作用下的碰撞效应分析,探讨了列车制动力对简支梁桥地震碰撞效应的影响。研究表明:列车制动力可增大桥墩的墩底剪力,增大邻梁或梁台间距,增大邻梁最大碰撞力和碰撞次数,加剧固定支座的破坏;影响程度与列车制动力和地震力的方向、桥墩刚度有关。因此在高铁简支梁桥抗震设计时,有必要考虑将列车制动力与地震力进行组合,开展碰撞效应分析。     

HXD3/HXD3C重载机车在雨雪等恶劣天气条件下的起动浅谈

本文针对HXD3/HXD3C重载机车在雨雪等恶劣天气条件下的起动现状与特点进行分析,总结出HXD3/HXD3C电力机车司机制动牵引中的重点,并联系重载机车实际操纵时遇到的问题,结合现有的理论知识,目的是为HXD3/HXD3C重载机车司机在雨雪等恶劣天气条件下可以更方便快捷的起动机车,综合提高他们的实际操作水平,同一时间在规程与制度上也提供了一些参考性意见。     

动车事故

动车组指的是列车的类型它是中国独有的叫法,区别于以前的普通列车。一般情况下,普通列车是靠机车牵引的,车厢本身不具有动力;而动车车厢本身就具有动力,运行时,不光是机车带动,车厢也会"自己跑",这样就可以把动力分散,运行速度也就更快。同时,与普通列车相比,     

第三体介质诱导轮轨间低黏着行为研究进展

轮轨黏着行为对列车的牵引和制动具有决定性影响,是轮轨关系中极为重要的关键基础性科学问题。然而,轮轨黏着是一个十分复杂的摩擦学过程,列车在线路上运行时不可避免地会遇到雨水、落叶和机油等“第三体介质”的污染,从而使轮轨黏着大大降低,给列车的行驶带来严重的安全隐患。因此,对轮轨黏着机理的相关研究可为铁路预防和处理轮轨低黏着现象提供理论支撑,有助于发展轮轨增黏防滑的新方法和新对策。近年来,第三体介质对轮轨黏着的影响机理及其作用规律引起了国内外学者的广泛关注。许多研究人员利用轮轨滚动接触试验台通过比例试样模拟不同服役工况的轮轨黏着;随着研究的不断深入,部分研究者通过建立数值模型对介质下的轮轨滚动接触行为进行仿真模拟,并与试验结果进行对比验证。相关研究结果在一定程度上揭示了第三体介质对轮轨黏着的影响规律,为深入理解轮轨低黏着现象提供了理论依据,具有重要的理论参考价值;同时,对于保证高速列车的运行安全、保障我国高速铁路网的全天候正常运营具有深远的工程意义。文中分别从水、树叶、油以及不同类型铁的氧化产物等第三介质对轮轨黏着的影响展开讨论,重点综述了模拟试验、模型仿真以及如何有效应对低黏着行为等方面的国内外研究进展及现状。最后,指出轮轨低黏着问题现有研究的不足以及对未来的展望。     

动车组空重车调整功能分析

动车组在正常运营时,由于乘客数量的不稳定性,列车的重量也存在不稳定性,而列车制动时需要得到可控的减速度才能准确地控制列车,确保行车安全。因此,列车需要具有制动力随车重变化自动调整的功能。换言之,列车重量大时制动力大,列车重量小时制动力小,这样列车可以得到相对稳定的减速度。     

重载铁路水泥改良土路基动力特性试验研究

为探究重载列车动载作用下路基的动力特性,依托浩吉（浩勒报吉?吉安）重载铁路三荆（三门峡?荆门）试验段 水泥改良膨胀土路基工程背景,开展不少于400 万振次（近似模拟运营10 年内的荷载量）的现场激振试验,利用大型激振设备和配重块组合模拟了时速120km、轴重25?30t 重载列车作用,并与时速120?200km、轴重21t预留客运列车作用时的激振试验结果对比。结果表明：动应力受轴重影响敏感性大于行车速度,轴重25?30t重载列车作用时路基面动应力幅值范围约是轴重21t客运列车作用时的1.2?1.4倍;动应力与加速度沿路基深度衰减趋势吻合,在基床表层与底层范围最大衰减量分别可达40%和80%,动力影响深度略大于基床设计厚度;路基面累积变形呈“快速?缓慢?稳定”发展,控制在4 mm以内,其中前150万次占比达90%;结合测试结果评估水泥掺量为3%?5%的改良膨胀土用作基床底层及以下路堤填料满足动力稳定需求。研究成果能够为探索重载铁路基床动力水平与结构设计提供理论参考。     

离散余弦包络分析法在列车轮对踏面损伤检测中的应用

列车轮对踏面损伤是危及列车运行安全的重要因素，其损伤程度的实时监测与诊断是高速重载列车需要解决的关键问题之一。探讨了应用离散余弦变换的方法提取列车轮对踏面损伤的特征信息，即首先采用小波基将踏面损伤振动信号变换到时间一尺度域，再对高频段的小波系数采用离散余弦变换进行包络分析。试验结果表明，该方法能快速、准确地检测出机车踏面的损伤，可有效地应用于列车轮对踏面故障的在线监测与诊断。     

基于红外线探测系统的热轮探测应用

随着铁路货物列车运输实施重载、提速战略,货车车辆制动机的作用愈发凸显。货物列车单列牵引总重增加以后,若编组中的某一车辆制动机缓解或制动性能失效,特别是出现基础制动别劲、制动阀故障等,不仅会浪费机车牵引力,还会导致车轮热裂、甚至崩轮事故的发生;相反,如果列车中制动失效车辆数量过多或关键位置车辆制动失效,会使整列车无法正常制动、停车,造成重大安全事故。因此,研制红外线车轮检测系统,对运行中的货物列车制动机状态自动进行实时监测非常重要。     

基于多车精细建模的曲线地段重载列车-轨道系统动力性能研究

建立考虑多车效应的重载列车-轨道系统精细化动力分析模型,对车辆、钩缓装置中各种细部构件及部件间接触摩擦等作用机制进行精细模拟,基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算。利用自主研发设备通过现场参数试验进行轨道建模。深入研究重载铁路曲线地段列车-轨道系统动力性能及曲线参数影响规律。结果表明,缓和曲线地段轮轨相互作用规律复杂,列车不同位置车轮受力呈现迥异变化趋势及幅度,前后缓和曲线轮轨相互作用亦完全不同,主要由超高顺坡及车辆构造所致;缓和曲线长度过短可导致超高顺坡过大不利列车运行,缓和曲线长度对动力性能影响曲线往往存在拐点,建议以拐点值限定最小缓和曲线长度;增长缓和曲线可有效减弱轮轨相互作用,并主要通过减缓列车首车及导向轮对磨耗降低整体磨耗;随缓和曲线长度不断增加,对动力性能改善效果越不明显。我国重载铁路小半径曲线超高设置通常偏大,建议适当降低超高值、设置10%~20%欠超高,利于改善轮轨受力、减缓磨耗。增大曲线半径利于减弱轮轨相互作用及磨耗,但半径越大改善作用越小。     

重载铁路路基足尺模型试验研究

以朔黄重载铁路为工程背景,通过构建重载列车模拟加载系统和路基足尺模型,开展路基动力响应试验,分析了在循环加载条件下路基的动力响应特性。试验结果表明,路基中不同深度动应力峰值均随着轴重的增加而增加,轴重越大,动应力的影响深度越大,路基中动应力随深度的增加呈负指数衰减趋势。路肩处动位移峰值随轴重的增加而线性增加。当轴重增加到30 t后,路基达到临界破坏状态,可见按照原朔黄铁路路基建造标准,其最大运行列车轴重约为27 t,如再增加列车轴重,路基需预先采取强化措施。试验结果对建造运行列车模拟加载系统及足尺路基模型具有借鉴参考意义,同时有助于深刻理解列车轴重对路基动力响应特性的影响。