高原双源动力集中动车组内燃车牵引变流器关键技术分析与验证

针对高原型内燃机车运行海拔高、散热工况复杂和轻量化要求高的特点,文章介绍了一种复兴号高原双源动力集中动车组内燃车牵引变流器的主电路结构、工作原理及其设计方法。对于运行海拔高的特点,使用海拔修正的方法对柜内电气绝缘性能进行加强;对于散热工况复杂的特点,选择合理的冷却方案,并对整柜的损耗和散热能力进行精细化热设计,确保其散热能力;对于轻量化要求高的特点,使用模块化布局和有限元结构仿真的方法,在保证结构强度的同时实现轻量化设计。试验表明,牵引变流器能满足各项性能指标要求。

内电双源机车主电路拓扑结构及牵引性能研究

内电双源机车可有效解决电气化与非电气化线路的跨线衔接问题、优化铁路网结构、提升运输效率和节约运营成本。文中分别从牵引系统和辅助系统两个方面对不同主电路拓扑方案进行对比,基于主电路拓扑结构提出了内燃模式下的牵引特性,对牵引能力进行仿真计算分析,并以实际线路为例进行仿真验证,为我国内电双源机车的研制提供理论参考。

基于PI控制的内燃动车组柴油机恒功率控制技术

柴油机在非恒功率输出时,不仅燃料效率低,而且可能会产生较大的机械应力,导致机械部件的磨损和破坏。为确保内燃动车组柴油机高效运行,基于内燃动车组柴油发电机组恒功率输出的运行模式,文章提出了一种比例-积分控制方法,实现了负载侧牵引系统功率稳定跟随柴油发电机组的输出功率目标值,通过负载侧恒功率运行保障发电机组的恒功率稳定输出,从而提高柴油机燃油经济性。经过仿真及试验测试验证,采用此控制方法,负载功率稳态波动在±2%以内,实现了内燃动车组柴油机恒功率运行及负载功率对目标值的实时跟随。

内电混合动力机车多出风口牵引风道流场优化研究

文章采用计算流体力学软件,对内电混合动力机车牵引风道内流场特性进行仿真分析。针对原设计方案牵引风道各出风口风量与需求风量的不匹配问题,提出了在风道内增加挡板的多目标优化算法,研究挡板安装位置和尺寸参数对出风口风量分配的影响规律;基于上述影响规律对挡板参数进行微调,设计了16组优化模型,研究各优化模型的出风口风量与需求风量的匹配性,从而寻找最优模型。结果表明,最优模型的出风口风量与需求风量的相对误差较原设计方案显著降低,各出风口风量基本接近需求风量。

高海拔隧道内燃牵引运营通风标准研究

研究目的:目前国内高海拔地区(海拔>3 000 m)隧道内燃牵引运营通风设计中,有害气体容许浓度没有相应的规范可参照。通过国内外高、低海拔地区CO、NO2最高容许浓度的比较,国内外隧道运营通风与环境控制标准检索、分析,提出高海拔隧道内燃牵引运营通风控制标准建议值。研究结论:国内相关规范(标准)规定的有害气体最高容许浓度比国外发达国家的标准要求高。初步建议高海拔运营隧道内空气中内燃机车废气的容许浓度:NOx(以NO2计):工作日内平均容许浓度为10 mg/m3,工作日内任何一次30 min内接触废气的平均浓度不超过30 mg/m3。CO:工作日内平均容许浓度为30 mg/m3,工作日内任何一次30 min内接触废气的平均浓度不超过90 mg/m3。

内燃机车牵引条件下高海拔单线铁路隧道的自然通风界限

对内燃机车牵引条件下海拔3 000m以上、长度大于3km的山谷型老关角隧道和河谷型羊八井Ⅰ号隧道内正常运营期间的CO和NOx（换算成NO2）浓度及风速进行现场监测,并基于理论分析和一维数值模拟方法,研究内燃机车牵引条件下高海拔单线铁路隧道内的污染物扩散系数及自然通风界限。结果表明：内燃机车牵引条件下高海拔单线铁路隧道内的CO和NOx扩散系数与风速呈二次抛物线关系,且高海拔单线铁路隧道内的CO和NOx扩散系数远大于平原地区,采用瞬时点源一维扩散模型可以合理描述高海拔单线铁路隧道内污染物的扩散规律;对于长度在4km以下的高海拔单线铁路隧道,当内燃机车行驶速度超过48km·h-1、自然风速为1.5~2.0m·s-1时,可实现隧道内的自然通风。

基于牵引力需求的车用高压共轨柴油机喷油量控制方法研究

根据整车动力传动系统一体化控制技术发展的需要,提出了基于牵引力需求的高压共轨柴油机喷油量控制方法,详细讨论了其燃油喷射量的算法和控制原理。结合国产SUV车用增压直喷柴油机,针对汽车起步加速过程中对牵引力需求所确定的发动机目标转矩,标定了对应的喷油量,结果表明所标定的转矩与目标值吻合很好。

基于连续小波变换系数的柴油机异响故障特征提取与诊断

用Morlet小波对EQ6BT柴油机活塞敲缸响、活塞销响的缸体振动信号进行连续小波变换,然后将所得到的小波变换系数作出尺度—能量谱以及三维能量谱图,从而实现了对柴油机异响故障的特征提取和诊断。结果表明：利用Morlet连续小波变换系数的尺度—能量谱和三维能量谱图,能够直观而有效地检测和区分EQ6BT柴油机活塞敲缸响、活塞销响两种故障及其故障的严重程度。

CKD6E混合动力机车电传动及控制系统

对我国研制的首台节能环保型混合动力机车——CKD6E机车进行了介绍,对机车电传动电路、控制系统、工作方式进行了设计说明,提出了机车开发调试过程中的关键问题及解决措施,总结了混合动力机车区别于传统机车的特点,并提出了改进建议。

DF8CJ交流传动内燃机车用JD123异步牵引电动机

介绍了DF8CJ交流传动内燃机车用JD123异步牵引电动机的设计原则、基本参数和结构特点,着重阐述轴承润滑系统、插入式小齿轮结构、防止转子导条断条等方面解决的关键技术问题和主要试验情况。通过两年多20万km的运行考核表明,JD123异步牵引电动机完全满足机车的总体要求,并具有较高的可靠性。

大功率交流传动内燃机车发展现状及对开发200km/h客运机车技术问题的探讨

介绍了国内外交流传动内燃机车发展的概况,结合国内出现的开发200km/h大功率客运内燃机车的要求,针对其中的一些技术问题进行了探讨,并提出了建议。

内燃机车交流传动技术的特点及展望

交流传动被认为是近代铁路牵引技术中的重大突破,通过交流传动系统在内燃机车上的基本配置,对其特点及在运行中体现出来的优越性能作了分析,并与相应的直流传动机车作了比较,对其在今后的发展作了展望,机车的交流传动技术将逐步取代交———直传动成为机车的主要传动方式。

基于混合动力型内燃机车主变流器的研制

介绍了混合动力型内燃机车主变流器的性能以及主要技术参数,通过动力蓄电池和柴油发电机共同实现机车牵引,解决传统内燃机车存在的不足。详细介绍该主变流器的工作原理及研发过程,阐述了主变流器的主要特点和创新点。

在内燃牵引下减缓曲线钢轨侧面磨耗的研究

本文论述了减缓曲线轨道钢轨侧磨的综合防治途径:它采用系统、动态的轮轨相互作用观点,着手研究和分析钢轨侧磨的成因,探讨各种因素对钢轨侧磨的影响,通过在津浦干线建立的曲线试验段,全面调整了轨道几何参数、铺设中频热处理钢轨以及应用机车轮缘与地面固定涂油等综合性的对比试验和治理措施,由此取得了较为满意的减磨效果,从而延长了钢轨的使用寿命。 本文提供了大量的现场轨道动力与冲角的测试数据,轮轨接触几何外形和实际接触斑的测定分析,并采用实测横向力和冲角的乘积,以作为评价钢轨侧磨的相对指标,经理论分析和现场测试结果,均证明了上述综合性防治的有效性和科学性。 最后,本文提出相应的结论与建议,这对解决当前全路日趋严重的钢轨侧磨问题将具有现实的指导意义。

机车轴重转移和理想牵引高度计算的通用方程及程序实现

以机车车体及转向架中心点处的竖向位移和倾角作为自由变量,导出一组新的适用于各种型式、任意牵引方式的机车轴重转移和理想牵引高度分析计算的通用方程,讨论了牵引点位置,牵引高度等因素对机车轴重转移的影响。

八轴内燃机车转向架的结构型式研究

阐述了研发适合重载运输的单节八轴内燃机车的迫切性,对适合国内限界条件的八轴机车转向架可行性进行了探讨,总结出方案设计的三大关键问题:内燃机车的轴列式;内燃机车本身的限界问题;牵引机构的结构形式受到空间的极大限制,很难充分利用机车黏着质量。研究成果可为相关研究提供参考。

出口乌兹别克斯坦内燃电传动八轴调车机车电气系统的设计

详细地介绍为满足较大的启动牵引力和持续牵引力要求而确定的出口乌兹别克斯坦内燃调车机车主传动系统方案,分析适应多粉尘运用环境对微机控制系统和电器部件的优化,阐述提高可靠性而对操纵台和电器柜采取的模块化设计。从设计上达到了机车的运用要求,保证了机车的可靠性。

既有沙午线扩能改造方案研究

为落实发展绿色物流的要求,提升铁路运输能力,需要对既有沙午线(沙河—午汲)进行扩能改造。在阐述既有沙午线现状的基础上,结合配套扩能改造方案,对配套扩能改造方案进行分段研究,按照内燃牵引方案I和电力牵引方案II 2个方案对南营井—午汲段扩能改造方案进行技术经济比选,推荐采用方案II-3(电力双机牵引5 000 t);按照方案I(内燃双机牵引4 000 t)和方案II(电力双机牵引4 000 t)2个方案对南营井—沙河段扩能改造方案进行技术经济比选,推荐采用方案II(电力双机牵引4 000 t)。通过方案比选为沙午线扩能改造提供经济合理建设方案。

内燃机车交流传动系统牵引系统分析

论述交流传动技术在内燃机车上的实现及应用 ,在给出交流传动内燃机车主传动系统的控制框图的基础上对其进行原理性分析 ,建立异步牵引电动机与列车阻力的数学模型 ,对逆变器的控制规则进行探讨 。

内燃机车异步牵引电动机的设计探讨

对内燃机车异步牵引电动机的设计进行了分析研究,结合内燃机车运行的特点,从电机运行的特性曲线、牵引变流器及其控制系统对电机的影响、结构参数与设计特点、关键材料的选取等方面进行了较详细的阐述。提出了合理设计和整体优化异步牵引电动机的方案。