2万吨重载组合列车纵向冲动影响研究

为了研究我国2万吨重载组合列车纵向冲动问题,以装用C80系列运煤专用敞车的组合列车为例,采用Matlab/Simulink模块建立了2万吨重载组合列车动力学模型,考虑列车编组方式、从控机车响应时间、车辆结构、钩缓装置、运行条件等因素,重点分析了1+2+1组合列车紧急制动工况下各因素对纵向冲动的影响。研究表明:列车编组方式对各车位车钩力的大小和分布影响很大,提高从控机车响应时间、装用牵引杆装置或摩擦胶泥缓冲器有利于改善车钩受力,列车以低制动初速度在陡下坡道时进行紧急制动的车钩力最大。

大秦线2万吨重载组合列车车钩分离研究

大秦线2万吨重载组合列车循环制动过程中进行缓解时,全列只有头部与中部机车作为风源为列车管充风,在中部机车上会产生巨大的拉压钩力,并可能导致安全问题,比较典型的就是车钩分离与问题。通过车钩分离动态运行试验,建立基于中部机车一货车三维动力学模型,给出不同因素组合下,连挂车钩钩头间垂向相对位移的变化情况,对现场具有一定的指导意义。

动力配置对2万吨重载列车纵向冲动的影响研究

为研究十二轴机车的引入对2万吨重载组合列车循环制动过程中纵向冲动的影响,基于纵向动力学理论,建立列车纵向动力学仿真模型,计算在长大下坡道进行循环制动过程中,“八轴机车+八轴机车”、“十二轴机车+八轴机车”和“八轴机车+十二轴机车”3种动力配置下列车的车钩力和纵向加速度,并对比分析不同电制动力作用下该3种动力配置编组列车的纵向冲动差异。结果表明:2万吨重载列车在长大下坡道循环制动时,车钩力会出现拉压转换现象,最大车钩力主要在中部机车及其附近产生;在较大电制动力条件下,与“八轴机车+八轴机车”编组列车相比,“十二轴机车+八轴机车”编组列车在循环制动时产生的最大拉钩力显著减小,而“八轴机车+十二轴机车”编组列车产生的最大拉钩力、最大压钩力和最大纵向加速度均有所增大;3种动力配置编组下,列车循环制动过程中的最大压钩力和纵向加速度均随着电制动力增大而增大,最大拉钩力变化较小。

重载组合列车中部机车车钩自由角对轮轨动态相互作用影响分析

针对2万吨重载组合列车中部机车的运行安全性问题,基于102型机车车钩结构特性,建立“1+1”编组形式的重载组合列车动力学模型,探究车钩自由角对轮轨动态相互作用的影响规律。此外,结合机车轮轴横向力的限值,进一步分析不同线路条件下机车的抗压钩能力。计算结果表明:2万吨重载组合列车的中部机车在纵向压钩力作用下,车钩自由角的大小对列车运行安全性指标有显著影响,列车各项运行安全性指标随着车钩自由角增加而显著增大;在直线制动工况下,且当机车车钩自由角达8°时,压钩力超过800 kN将导致轮轴横向力超限;在R300m小半径曲线制动工况下,车钩自由角达7°时,压钩力600 kN将导致机车轮轴横向力超限。因此,合理控制车钩自由角,同时降低列车运行时的纵向冲动对保障列车安全运行具有重大意义。