102型钩缓装置重载适应性研究

在分析重载机车102型钩缓装置结构特点的基础上,明确其受拉状态下最大自由转角大于受压状态的特点;通过唐包线重载列车实车试验数据,评价102型钩缓装置在双机重联牵引运用环境下区间运行和侧向通过12号道岔工况下的重载适应性,分析车钩最大自由转角和机车二系悬挂横向刚度对重载机车安全性的影响;采用加权离散方法,建立可模拟车钩钩肩止挡和缓冲器偏压特性的102型钩缓装置动力学子模型,基于此搭建机车位于双机重联位和中部从控位的列车动力学模型并进行验证,仿真分析102型钩缓装置在组合编组运用环境下的重载适应性。结果表明:102型钩缓装置能够适应双机重联牵引单元万吨列车的安全运用要求,在侧向通过道岔时具有较好的线路曲线方向跟随性;机车二系悬挂刚度、车钩最大受压自由转角对机车运行安全性具有明显影响;在满足现场车钩连挂需求的前提下合理控制车钩最大受压自由转角,102型钩缓装置能够适应双机组合牵引2万t列车的安全运用要求。

制动条件下连挂救援动车组车钩垂向偏转行为

为了研究连挂救援动车组在制动条件下产生的冲击,建立了不同编组形式下的动车组动力学模型。考虑实际的车钩运动关系和缓冲器迟滞特性,建立了钩缓装置的动力学模型。制定了连挂救援动车组的运行安全阈值,分析了紧急制动时动车和钩缓系统的动力学响应,研究了直线工况下车钩的动态偏转行为与动车编组形式、制动减速度和车钩自由转角等参数对动车组运行安全性的影响。计算结果表明:A类动车组连挂救援B类动车组,直线上制动时连挂断面的压钩力和车钩点头角分别达到799.4kN和11.5°,钩尾框托梁垂向力和车端垂向相对位移分别达到136.2kN和126.2mm,明显超过允许限值,即80kN和95mm,车钩力垂向分量会造成车体点头和轮重减载现象,从而导致局部结构破坏和车间运动干涉。当制动档位降到7级或车钩自由点头角低至4°时,钩尾框前箱托梁垂向力低于限值,而车端垂向相对位移超过限值;当制动档位降到6级或车钩自由点头角低至2°时,可保证车端垂向相对位移低于允许值。