基于同步控制的重载列车纵向力仿真与研究

针对解决列车运输能力局限性的问题,对开行万吨重载列车进行了研究.通过建立列车纵向力模型,主要考虑车钩间隙与空气阻力两个影响因素,利用Matlab仿真的方法研究了车钩的受力情况与规律;在仿真的结果上对重载列车的同步控制性能进行了评价,引入了Markov策略以优化同步无线传输性能;结合1＋1＋1万吨列车的实际试验结果与数据,比较了仿真模拟结果与试验值,研究结果表明,两者基本上吻合,在实际运行线路中加入优化策略是可行的,能够实现对同步控制性能大幅度地优化,为进一步优化长大重载列车的同步控制性能奠定了基础.     

3万吨列车编组方案车钩力研究

重载列车事故多与车钩力过大相关，降低车钩力是重载列车最需优先考虑的因素。本文利用列车纵向动力学仿真系统，仿真分析了3万吨列车各种编组模式的车钩力水平。根据列车运行使用常用制动和可能的最大车钩力发生工况，选择常用制动减压50 kPa制动停车、常用制动减压170 kPa、紧急制动和常用制动减压50k Pa后缓解四种工况分析各种编组列车车钩力水平。计算结果表明，3万吨重载列车车钩力最优编组方案为1+108+1+108+1+108+1，常用制动减压50 kPa、170 kPa和紧急制动最大压钩力分别为-426 kN、-900 kN、-1447 kN，常用制动减压50 kPa后缓解最大拉钩力为446 kN。1+162+1+162+1编组方案次之，1+1+1+324编组方案不适合3万吨列车。     

牵引杆连接重载重联机车可行性研究

与钩缓装置相比,牵引杆制造简单、检修方便,如能采用牵引杆代替钩缓装置连接重载重联电力机车,重联机车的制造和运用维护成本将显著降低。利用TDEAS列车纵向动力学软件建立‘1+1’编组牵引2万吨列车模型,分析重联机车采用牵引杆连接对列车纵向冲动的影响,再利用SIMPACK多体动力学软件建立了1台重联机车及2节简化货车组成的列车模型,重联机车分别采用13A型钩缓装置和牵引杆连接。通过机车的轮轴横向力、脱轨系数和轮重减载率等动力学性能指标对比分析牵引杆和钩缓装置的承压能力。结果表明:重联机车采用牵引杆连接对减少列车纵向冲动的影响很小;13A型车钩缓冲器能在直线上承受2500kN的纵向压力,而采用牵引杆连接的重联机车承受同样大小的纵向压力是非常危险的。因此,用牵引杆代替重联机车钩缓装置是不可行的。     

两万吨列车紧急停车后应对措施浅谈

随着我国重载铁路运输的快速发展,国家能源集团担当西煤东运的重要使命,朔黄铁路公司运量逐年攀升,目前的万吨列车已经不能满足当前运输形势,两万吨列车的增开势在必行。随着两万吨列车的增开,给列车安全带来了巨大挑战。由于两万吨列车长、重,导致列车纵向力增加,易造成列车断钩分离、脱轨、钩缓装置失效等问题的发生,也给列车操纵带来了难度。尤其是两万吨列车紧急制动,给安全带来严重的隐患。因此,两万吨列车紧急停车后的应对措施是需要我们不断研究和探索的课题。     

重载列车纵向冲动动力学分析及试验研究

构建基于货车冲击试验数据的缓冲器修正模型模拟缓冲器动力学特性,该模型包含附加阻尼和黏滞摩擦;建立列车空气制动系统多参数数学简化模型表征重载列车空气制动特性;建立以缓冲器动力学模型及空气制动系统模型为基础的列车纵向冲动动力学模型,分析重载组合列车在不同线路条件和制动作用下的纵向动力学行为。结果表明:缓冲器动力学修正模型能较为真实地反映出冲击试验中缓冲器的磁滞特性、尖峰现象及过渡曲线的平稳连接;列车空气制动系统模型能够仿真获得与试验结果相近的制动缸充气特性曲线;采用列车纵向冲动动力学模型仿真获得的大秦线重载组合列车纵向车钩力分布与列车试验值相符。     

K2支撑座锻件热处理试验

正K2支撑座是货运列车转K2型转向架上重要受力零件,随着铁路运输高速、重载要求,原有铸造支撑座的抗拉强度、屈服强度、伸长率、低温冲击吸收能量已经不能满足要求,支撑座铸件本身存在的气孔、缩松、夹杂、偏析等,对高速货运列车安全运行构成威胁。基于锻造成形产品综合力学性能优良的特点,原铁道部提出了采用锻造工艺成形     

朔黄铁路重载列车线路适应性仿真研究

为了明确重载列车对朔黄铁路的适应性,利用"斜楔-弹簧"简化方法建立了摩擦式缓冲器模型。模型仿真与实测数据的对比结果具有较高的一致性,表明该缓冲器模型可有效模拟缓冲器动态行为。基于实验数据拟合得到的经验公式,建立了列车空气制动模型并验证了模型的正确性。通过动力学仿真的方法,分析了重载列车在朔黄铁路上运行的全程车钩力,并研究了列车在坡道上的纵向动力学特性。结果表明:几次较大车钩力发生时,列车均位于下凹型变坡道上;列车在变坡道紧急制动的最大车钩力大于平直道。理论计算表明,变坡道也会引起车钩压力,是造成纵向冲动变大的原因,坡度差越大产生的车钩力越大,且和列车制动的位置有关。对不同坡度组合的变坡道进行列车制动仿真,验证了纵向冲动是列车制动不同步及坡道共同作用的结果,两部分产生的车钩压力叠加可得到列车在变坡道上制动产生的车钩力。     

考虑轮轨黏着变化的货运列车纵向动力学仿真

为研究黏着系数对纵向动力学的影响,建立“1+1”型2万吨重载组合列车计算模型,引入剩余黏着力评价机车牵引力的发挥,研究了黏着限制、曲线黏降及曲线润滑因素影响下的黏着系数变化及其可能引发的列车纵向动力学性能差异。结果表明：在直线牵引工况下列车牵引力提升由于黏着限制而变缓慢,所发挥最大牵引力下降,单机车最大牵引力由380 kN限制到272 kN,拉钩力最大值由800 kN减小到595 kN;在R400 m小曲线牵引工况下,牵引力应从第7档位降低到第6档位,确保机车安全通过;考虑曲线润滑时,牵引档位更低：摩擦因数为0.075和0.10时机车降低档位对应为第2,3档位;摩擦因数为0.125时头部和中部机车通过曲线需分别降低到第4,3档位。由于曲线牵引各工况下发挥的最大牵引力相同,拉钩力最大值差异较小。在纵向动力学计算中,列车牵引力利用和黏着系数变化密切相关,轮轨黏着不足将限制机车能发挥的最大牵引力,进而影响车钩力大小。     

耐用度与精度缺一不可

<正>大秦铁路是中国第一条以开行重载单元式列车为主的双线电气化铁路,是我国西煤东运的重要煤运通道。2009年,一场冰灾侵袭了我国沿海地区,连日的大雪、冻雨压断电缆、电塔,致使电力系统中断,给整个东部地区的生产和生活带来了巨大影响,煤炭供应迫在眉睫。一列长达5km、一次性运煤量可达2万吨的列车解决了这一问     

轮缘润滑对列车曲线通过动态响应影响分析*

为研究轮缘润滑对重载列车曲线通过性能的影响,建立重载列车-轨道三维耦合动力学模型,该模型主要包含重载列车系统模型、有砟轨道系统模型和考虑多点接触和复杂接触状态的轮轨滚动接触模型。利用该模型对比分析惰行工况和驱动工况下,轮缘润滑对重载列车曲线通过时轮轨动态相互作用的影响。研究结果表明：轮缘润滑对机车曲线通过时的轮轨动力相互作用影响显著,在机车轮对通过小半径圆曲线过程中,当存在轮缘润滑时,外侧轮缘位置处的轮轨纵向蠕滑力明显较无轮缘润滑时明显降低,轮对导向能力削弱;在惰行和牵引工况下通过圆曲线时,存在轮缘润滑的轮对冲角均明显增大;轮缘润滑对重载列车钩缓系统响应影响不大。     

考虑压钩力作用的重载铁路曲线钢轨磨耗研究

为研究重载列车在曲线上由纵向冲动产生的压钩力对曲线钢轨磨耗的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论和轮轨磨耗理论,建立车辆动力学模型和轮轨磨耗模型,分析了不同压钩力作用下重载列车运行安全性及小半径曲线钢轨的磨耗规律.计算结果表明,小于400 kN的压钩力对钢轨磨耗和车辆运行安全影响不大,当压钩力大于800 kN后会导致车钩...     

空重车混合编组方式对重载列车纵向力的影响

建立了1万吨级重载列车纵向动力学仿真模型,使用Runge-Kutta法对其运动微分方程进行了求解,并编制了Fortran软件求解程序。以紧急制动工况为例,比较了不同空重车编组方式与纯重车的车钩最大压缩力．对不同牵引方式下的空重车混编提出了合理建议．有助于提高列车运行安全性能。     

货车连挂方式对万吨重载列车循环制动过程纵向冲动影响分析

基于纵向动力学理论,分析了货车连挂分别采用车钩、两连挂和三连挂的3种万吨重载列车编组在长大下坡道上循环制动过程中的纵向冲动特征,结果表明:3种列车编组循环制动周期内车钩力和加速度沿列车方向分布规律一致,其最大拉钩力和最大压钩力均出现在列车中部,最大加速度出现在列车端部;列车循环制动过程中的最大车钩力出现在制动缓解后,车钩力呈现出"先拉后压"的趋势;制动初速对循环制动过程中的纵向冲动影响较小,其纵向车钩力和加速度均随车钩间隙增大而增大。实际运用中应根据线路条件合理搭配使用牵引杆,兼顾其启动和曲线通过能力。     

典型线路下重载机车胶泥缓冲器泄漏故障分析

针对典型线路下重载机车使用的缓冲器QKX100出现的胶泥泄漏现象,使用铁科院纵向动力学计算软件进行典型线路下重载货运列车的纵向动力学计算;结合胶泥芯子的结构原理,分析钩缓系统故障产生的原因。分析结果表明:在持续的陡坡线路上,变坡度会引起车钩力的剧烈变化,而在进行循环制动时,列车的中后部出现较大纵向冲动;而在此种线路条件下,QKX100弹性胶泥缓冲器的作用也越频繁,因此缓冲器动密封圈的磨损就会加大,胶泥泄漏的也就越大。为了改善缓冲器工作状态,应采用适当的机车操作、合理的列车编组以及更严格的缓冲器生产管控。     

我国铁路重载运输技术探讨

采用重载运输可以提升综合效率,降低运输成本,缓解列车高密度运行压力。介绍了我国铁路重载运输情况,探讨了重载运输牵引技术和货车技术,并指出了我国重载运输技术的研究方向。     

不锈钢储风缸端盖加工中的刀具选用

随着铁路货车＂提速、重载＂的发展,对铁路货车制动系统的性能提出了更高要求,制动系统是列车安全运行的重要保障。     

朔黄铁路重载列车电控空气制动试验研究

重载列车的制动技术是重载运输发展的关键。针对国内朔黄铁路,对重载列车电控空气制动系统进行试验研究,比较分析有无电控空气制动系统作用下列车制动系统的性能指标。实验结果显示：电控空气制动系统性能指标达到设计要求,在缓解车钩作用力、同步列车管及制动缸压力和缩短制动距离等方面具有明显的优势,该电控空气制动系统能够保证重载长、大列车运行的安全性。     

基于多目标遗传算法的重载列车辅助驾驶规划曲线优化研究

本文利用多目标遗传算法对30吨轴重重载列车的辅助驾驶规划曲线进行实时优化,以达到安全、准点及节能运行控制的要求。基于专家知识库,对采用多目标遗传算法得出辅助驾驶规划曲线进行再优化,并增加推荐牵引/制动工况信息。仿真结果表明,优化后的辅助驾驶规划曲线能为司机提供合理高效的操作参考,实现在安全和准点的条件下降低能耗。     

重载铁路钢轨相控阵探伤系统研究

重载铁路因具有大轴重、高运量、高行车密度等特点,加之运量的持续高位运行,钢轨伤损数量增多,种类复杂化,给铁路的高效运行留下了安全隐患。中国重载线路在用的大型钢轨探伤车由于对轨头核伤的检出率只能达到30%～40%,因此重载线路钢轨探伤主要依赖探伤仪,利用列车间隔或天窗点进行作业,检测速度慢,对操作人员要求高,存在较大的人身及线路安全风险。本文研究一种新型的基于相控阵超声波探伤技术的高速钢轨探伤车,可实现检测速度80 km/h以上,兼容所有线路轨型特点,同时兼顾智能判伤、实时报警、三维直观化显示等功能需求,实现提高缺陷检出率及工作效率、减少用工、提升安全保障水平的目的,对提升我国重载铁路钢轨探伤技术水平具有重要意义。     

C80型敞车车轮磨耗规律浅析

大秦线煤炭年运量达4亿多吨,2万吨列车发车间隔为12分钟,单元万吨列车发车间隔为11分钟,载重量大、发车间隔短,造成的车轮磨耗问题日趋严重,给轮对检修工作增加了巨大成本。车轮性能的优劣直接影响着车辆运行安全和品质,通过对大秦线配属C80型敞车车轮收入尺寸情况进行调研、统计和分析,浅要分析车轮型号、车轮钢种代号、轮径、转向架型号和车轮装用位数与车轮磨耗间的关系,并提出指导检修与运用检查建议,切实降低成本,确保运输安全。