既有货运设施服务高速货运动车组适应性研究

当前我国高速铁路建设取得巨大成就,同时快递业发展迅猛,国家层面十分重视高铁快运的发展。我国大部分铁路枢纽内客货共线铁路与高速铁路线路设有联络线联通,为高速货运动车组运行至既有铁路货场提供了条件,在分析高速货运动车组技术特征与运用方式的基础上,结合高速货运动车组作业流程,基于已下线的高速货运动车组的参数和限界情况,从线路联通性、列控系统匹配性、货场布置形式、车站和货场线路、场库设备以及货场线路设计标准等方面,系统探讨了既有货运设施服务高速货运动车组的适应性,得到有条件的既有货场服务高铁快运完全可行的结论,研究结论可为未来高速货运动车组运用场地选择和传统铁路货场转型提供参考。

货运动车组作业场站衔接技术条件分析

货运动车组作业场站衔接是高速铁路货物运输组织的关键环节。基于目前的铁路货运情况,在明确货运动车组整车方案及主要技术参数的基础上,系统分析了货运动车组作业场站衔接技术条件。对于高铁动车段改造后的段内衔接,主要从作业场所分布、存车线有效长、装卸线数量及段内检修作业4个方面进行了配套分析。关于高铁货运动车组作业场站衔接,着重从到发线分组、出入段线设置以及不同类型车站的衔接方案3个方面进行规划设计。针对新建高铁货运站,在借鉴既有普铁货运站场理论及现有货运动车组研究的基础上,提出了动车组货运作业流程及相关关键站场基础设施布置方案,最后给出进一步研究方向。研究结果可以为未来货运动车组发展提供一定的决策参考。

超大开度特种货运动车组塞拉门机构研制

随着160 km/h捷运列车快速发展,对开启宽度大于6.5 m的超大开度自动车门提出了新要求。以6.5 m超大开度特种货运动车组塞拉门机构研制为例,概述开启宽度大于6.5 m的超大开度特种货运动车组塞拉门机构主要参数指标,研究适用于货运动车组开启宽度大于6.5 m的超大开度塞拉门机构,分析超大开度塞拉门机构设计时需注意的若干问题,并提出相关解决措施。针对塞拉门机构研制,介绍设计选型、机构方案,通过受力分析、仿真计算等手段进行设计优化,并通过样机试制及相关试验对塞拉门机构方案进行验证,最终确定6.5 m超大开度特种货运动车组塞拉门机构方案。

非稳态横风对货运动车组车体-集装器系统横向振动特性的影响

基于Cooper理论构建了平均速度20m/s的非稳态风谱及相应的侧风载荷和侧滚力矩载荷,并加载到货运动车组车体-集装器耦合模型中,分析了匀质集装器重心为其几何中心处,车体-集装器系统在风载激励和风载与轨道不平顺耦合激励作用下不同风速的横向加速度RMS值的变化规律,以及该系统在上述两种工况及武广轨道不平顺激励工况下的横向振动的频域特性。结果表明:货运动车组车体-集装器系统的横向振动加速度随风速的增加而增加;轨道不平顺激励与风载激励相互叠加后,可改变车体-集装器系统的横向振动时频域特征以及车体至集装器的横向振动传递特性;横风载荷对货运动车组车体-集装器系统的低频振动影响不容忽视。

基于ZigBee的货运动车组货物全息状态监测系统

为了保障250 km/h以上货运动车组的承运货物的安全,需要对集装箱全息状态进行在线监测及预警。本文设计基于ZigBee技术的货物全息状态在线监测系统,实现集装箱内温湿度、氧气浓度、加速度等信息的采集及预警。首先进行了货运全息状态监测系统的总体方案设计,然后针对车载单元和地面数据与信息处理中心分别进行硬件和软件设计,并完成系统原型的搭建。测试表明,系统具有耗电低、自适应性优良、鲁棒性强等特点,达到了货运动车组货物在线全息状态采集与监控的目的。

高速铁路货运动车组列车开行条件研究

我国的高铁路网正在逐步完善,铁路部门适时地推出了开行货运动车组列车的设想。文章从移动设备、固定设备、装载设备三个方面,对在高铁上开行货运动车组列车的可行性进行了研究。

货运动车组安全保障需求及关键技术方案分析

为保障货运动车组(EMUs)的运行安全,从快捷货运的特点和高铁快运的流程出发,探讨货运EMUs在货物装载、加固、搬运、途中管理等方面的安全保障难点问题,分析货运EMUs的安全保障功能需求,设计货运EMUs的标准集装器具方案、虚拟配载整体方案、便捷装卸系统整体方案、货物数据管理系统等安全保障关键技术方案,并验证方案的合理性和可行性。结果表明:货运EMUs安全保障关键技术方案符合我国EMUs的相关技术标准和高铁快运安全要求,能够全程可视化管理货物。

货物偏载对高速货运动车组在直线线路上行车安全影响研究

为研究高速货运动车组货物质心偏移对行车安全的影响,以轮重减载率和脱轨系数安全性指标为评价标准,基于多体动力学理论建立某型高速货运动车组动力学模型,使用该模型研究货物质心偏移对行车安全性的影响。研究表明:在给定不利装载工况下,高速货运动车组以350 km/h速度在直线线路上行车的安全性指标均在安全限值内;货物质心在两转向架中心之间相对车体质心存在横向偏移和转向架存在载重差会增加减载侧车轮轮重减载率,对脱轨系数影响不明显;货物质心在转向架中心与车辆端部之间相对车体质心存在横向偏移和转向架存在载重差会增加车体另一端轮对的脱轨系数;位于减载侧转向架的轮对轮重减载率和脱轨系数最大值明显大于在增载侧转向架的轮对。研究结果表明:该型高速货运动车组以350 km/h速度在直线线路上行车时,货物质心相对于车体质心横向偏移量在0.75 m范围内、转向架载重差在9.4 t以内能满足安全行车要求。

高速货运动车组合理运用方式探讨

货运动车组是我国面向高铁快捷货运市场研发的新型动车组。在分析货运动车组技术特点的基础上,通过与既有高铁快运方式进行对比,分析货运动车组的优势以及运输需求量、货运作业过程、运用和检修计划等方面的特殊性。从目标市场、运用范围和开行方式等方面提出货运动车组的合理运用方式,为高铁正式开行货运动车组奠定基础。

货运动车组装载门凹陷对隧道压力波的影响

以时速350km货运动车组为对象,采用重叠网格的有限体积数值计算方法,研究单列带有装载门的高速货运动车组通过隧道时,装载门凹陷对车外压力波形成变化特性的影响。结果表明:装载门凹陷使车外最大正压值和最大压力峰峰值显著增大;各车厢顶部最大正压值增大50%～150%,各装载门处最大正压值增大100%～350%,各风挡处最大正压值增大50%～110%。本文结果可为高速货运动车组装载门设计提供参考。

“车-货”耦合的高速货运动车组动力学性能分析

针对货运动车组的特点,在传统多刚体仿真模型的基础上,综合考虑集装器的结构、布置和安装方式,在SIMPACK动力学仿真软件中建立更接近实际的考虑货运动车组车厢和集装器货物的装载加固关系的“车-货”耦合动力学仿真模型。仿真计算了耦合模型在不同速度下的运动稳定性、运行平稳性及曲线通过性能。结果表明,各项动力学指标均符合要求,满足最高运行速度250 km/h的运行要求。前后端集装器的振动加速度比车体地板的加速度大,因此研究运行速度250 km/h以上货运动车组的动力学性能以及对所运送货物的完整性、安全性进行评估时需要考虑车体和集装器的耦合关系。

转向架群配置高速货运动车组车辆曲线通过动态特性研究

为了揭示我国最新研发的转向架群配置高速货运动车组车辆动力学特性,本文综合考虑车辆三系悬挂与转向架群配置的结构和功能特点,基于多体系统动力学理论,建立了转向架群配置的高速货运动车组车辆系统动力学模型。仿真分析了空、重车情况下车辆以不同速度通过曲线的轮轨动态相互作用、车辆运行安全性、车辆运行平稳性等动态性能指标。研究结果表明:①无论空车或重车在本文仿真计算的曲线工况下其各项动力学指标均在限值之内;②轮轨动态相互作用和车辆运行安全性随着速度的增加基本都呈现先减小后增大的趋势,最小值基本都在车速325km/h左右出现;③重车轮轨动态相互作用以及倾覆系数均大于空车,而脱轨系数则是空车大于重车;④车体垂向加速度以及垂向平稳性指标随车辆运行速度变化较小,横向加速度随车速增大而增大,横向平稳性指标则有先增大后减小再增大的趋势,垂向或横向平稳性指标都为优。

货运动车组装载门凹陷对隧道内会车压力波的影响

随着我国技术经济水平的提高,电子商务产业快速发展,货运动车组应运而生。采用有限体积方法和重叠网格方法,以及SSTk-ω高雷诺数湍流模型,数值模拟研究时速350km的货运动车组在隧道内交会的压力波,探究货运动车组车体结构即装载门凹陷对隧道内交会压力波的影响。实车试验结果验证了本文数值模拟方法的准确性。研究结果表明,凹陷的装载门使平直车身处的最大正压值增大约20%～30%,且有无凹陷的装载门中心最大正压值的差异百分比维持在35%～80%,最大负压值差异百分比在20%～25%。

350km/h高速货运动车组制动系统研制

介绍了350 km/h高速货运动车组制动系统设计方案,从制动系统的技术难点、系统的构成、控制方式、安全性保证、空重车调整、制动计算等方面对制动系统进行了分析,并介绍了样车试制和调试情况.

高速货运动车组的研制

为满足我国高速铁路快件货运的发展需求,基于时速350km动车组技术和产品平台,以提高动车组经济性和实用性为目标,开发研制符合快件货运的低成本、大容积、大载质量、货物安全、满足一体化运输要求的时速350km速度等级货运动车组。阐述货运动车组研究背景及主要技术方案,为我国货运动车组的设计、研究提供参考。

动力分散式重载货运车组方案可行性分析论证

目前,我国重载铁路采用的编组运输模式在牵引吨位提升方面主要在提高轴重、扩大编组、优化车辆结构,但均已难以提升;该文提出了几种重载货运车编组方案,通过从网络传输、制动/缓解同步性、ECP传输和控制、纵向冲动力、日常检修维护等方面开展可行性分析,提供了一种新的动力分散推挽式货运动车组编组方式,为重载铁路运输提供了一种新的方向。

货运动车组贯彻国防要求技术展望

为更好地利用高速铁路开展军事运输,针对正在研发中的基于高速铁路运行的货运动车组的特点,分析货运动车组军事运输适运范围和需求,在此基础上从耐高寒抗风沙、提高非电气化铁路运行速度、增加蓄电池容量、设置电动滚棒、设置车厢内壁拴结点、增加空调设备、设计专用集装器具和增强安全性等方面,展望货运动车组贯彻国防要求的技术内容。

高铁货运动车组开行方案研究

开展"八纵八横"高铁网络背景下货运动车组开行方案设计,需首先研究高铁货运节点等级划分问题。采用系统聚类分析方法确定高铁货运节点等级划分应包括地区生产总值、社会消费品零售总额等7个指标,利用二次指数平滑法得到各指标2025年的预测值,据此进行样本聚类。同时考虑地理位置对高铁货运节点划分的影响,采用K-均值聚类进行区域划分。在综合分析2种聚类结果后将高铁货运节点划分为3个等级。根据高铁通道铁路平均货运分担率25.97%,推算出高铁货运分担率为5.19%,以节点等级划分结果中的第1、2层次所涉及节点城市为基础,计算"八纵八横"各高铁通道主要节点间的货运吸引力、OD预测量等,通过最小化列车虚糜得到货运动车组开行方案。

一系定位刚度对转向架群配置高速货运动车组车辆动力学性能影响研究

为了提高我国铁路对大型、重型、贵重货物的快捷高效运输能力,中车唐山机车车辆有限公司研发了转向架群配置的高速货运动车组.基于多体系统动力学理论,建立了转向架群配置的高速货运动车组车辆系统动力学模型,确定了转向架群配置高速货运动车组车辆的非线性临界速度,研究了一系定位刚度对车辆运行非线性临界速度的影响;同时,利用建立的模型研究了一系定位刚度对车辆运行安全性指标以及平稳性指标的影响.研究结果表明,非线性临界速度随着一系纵向定位刚度的增加先增大后减小,而随着一系横向定位刚度的增加整体呈现减小趋势;车辆横向运行平稳性指标随着一系纵向定位刚度的增加有所增加,而垂向平稳性指标基本保持不变;一系横向定位刚度对车辆运行平稳性指标影响不明显.

基于分级节点的高速铁路货运动车组开行研究

“八纵八横”高速铁路网货运节点可以利用聚类分析法,依据货运总量、GDP、人口、社会消费品零售总额、快递业务量、线路连接数、城市类别和节点类别等指标划分为4个等级。基于灰色系统预测模型,预测2025年高速铁路货运量,构建数学模型计算保本货运量。依据节点划分、货运量预测、保本货运量结果,计算各等级节点中盈利OD所占的比例,结合日均OD量,分析各等级节点间开办高速铁路货运的可行性。研究表明,在一级节点之间可以开行高速铁路货运动车组专列,在二级节点之间可以开行客货联挂动车组,三、四级节点可以采用捎带运输的方式。