30t轴重重载货车作用下常用跨度预应力混凝土简支梁动力响应的试验分析

对朔黄铁路线上7座常用跨度预应力混凝土简支梁桥,在30 t轴重重载货车作用下梁体的动力响应进行了实测,取得了大量数据。通过分析得到以下结论:实测梁体动力响应均在通常值范围内,满足安全限值要求;实测梁体挠度、应变与大轴重列车加载效应直接相关,实测值与轴重等级呈线性增长趋势,而梁体竖、横向振幅及加速度与列车轴重关系不明显;实测结果验证部分和理论分析成果为大轴重重载技术研究提供了数据支持,试验数据的处理方法可为类似试验提供参考。

30t轴重18号道岔准静态及动态响应分析

建立了30t轴重75kg/m钢轨18号重载道岔静力、动力分析模型,对辙叉不同工况下的受力变形进行了准静态分析,对辙叉区钢轨强度进行了检算;对列车通过道岔的行为进行了动态模拟,分析了不同速度下车辆、道岔动态响应.结果表明:辙叉区钢轨具有一定的强度储备,心轨顶宽20mm处等效应力较大,建议对尖轨尖端适当加强;列车通过道岔时各指标均随速度增加而增加,列车可以直向速度110km/h、侧向速度90km/h安全通过道岔.

30t轴重下朔黄铁路桥涵结构强化技术试验研究

通过调研朔黄铁路桥涵结构的运营现状,分析30t轴重货物列车运营条件下各种跨度桥梁运营活载效应与设计活载效应比值,提出朔黄铁路大轴重重载运输强化改造设计活载图式,开展朔黄铁路30t轴重货车实车综合试验,根据各类桥涵结构特点和试验结果,得出大轴重重载列车对桥涵结构的作用规律。从钢筋混凝土简支梁、普通高度预应力混凝土梁、低高度及超低高度预应力混凝土梁、桥梁支座、钢筋混凝土涵洞及框构桥和墩台基础等方面,分析了大轴重重载运输条件下桥涵结构面临的主要技术问题,研发了预应力碳纤维板强化、辅助梁强化、小跨度桥涵强化等技术,研制了新型重载支座。各强化技术与措施经朔黄铁路工程实施与强化效果验证,可提高桥涵结构承载能力,能满足30t轴重货车运营要求。

30t及以上轴重重载货车车轮的研发

为满足国内外30t及以上轴重重载货车车轮需求,针对重载车轮损伤特点,设计了两种重载车轮用车轮新材料,与传统的CL60材质车轮钢相比,具有更好的磨损和抗接触疲劳性能。开展了钢中夹杂物塑性化处理技术研究和重载车轮热处理工艺研究,确定了重载车轮钢和车轮关键制造工艺,试制车轮的综合力学性能明显优于CL60材质车轮。

出口澳大利亚30t轴重稳定型转向架的研制

介绍了中车齐齐哈尔车辆有限公司出口澳大利亚30 t轴重稳定型转向架的主要技术特征、主要技术参数、主要结构、相关计算和试验情况。

30t轴重货车踏面制动下车轮辐板疲劳强度分析

随着货车轴重的增加,踏面制动热负荷对车轮辐板疲劳失效的影响越来越大。建立30t重载货车车轮三维有限元模型,对货车在长大坡道(坡度13‰)工况下的紧急制动进行仿真。仿真中,对比分析了分别采用热机耦合法和线性叠加法计算得到的车轮辐板应力。最后利用Haigh-Goodman疲劳极限线图评定在制动热应力和轮轨机械应力同时作用下车轮辐板疲劳强度。结果表明,采用热机耦合法和线性叠加法计算得到的车轮辐板应力几乎一致,但是热机耦合法所需时间约是线性叠加法的6倍;踏面制动条件下30t轴重货车车轮辐板疲劳强度满足要求。

30 t轴重下朔黄铁路长大下坡段空气制动运用与节能策略研究

朔黄铁路亟需通过提高列车轴重、增加编组长度来增强铁路运输能力,但神池南—西柏坡段多为10‰左右的长大下坡,提高轴重、增加编组后如何保证列车在该路段的行车安全是倍受人们关注的难题。为此,本文针对30t轴重2.3万t重载列车在长大下坡段如何施加空气制动进行研究,提出相应的空气制动运用方法;同时,对该路段的节能策略进行研究,提出了相应的节能理论,并通过仿真分析验证其有效性。仿真结果表明:提出的空气制动运用方法能够有效保证30t轴重2.3万t重载列车在长大下坡段的安全运行,并能够提高发电量,节约能耗。

30 t轴重重载铁路有砟轨道道床结构设计研究

重载铁路因列车重量和长度增加、机车和车辆轴重提高,大幅增加了作用于线路上的荷载,对铁路道床有更高的要求。结合路基结构设计,提出了我国30 t轴重重载铁路有砟轨道道床可采用单层和双层2种结构。综合理论计算和室内试验给出了道床断面关键参数:道床厚度350 mm,砟肩宽度500 mm,砟肩堆高150 mm,道床边坡1∶1. 75。针对提出的道床结构在瓦日线重载铁路铺设了试验段,开展了30 t轴重列车实车试验。试验结果表明:实测脱轨系数最大值为0. 27,轮重减载率最大值为0. 21,轮轴横向力最大值为37. 1 kN,可满足列车运营安全性要求;实测横向阻力为13. 7 kN/枕,能够保证无缝线路横向稳定性;道床厚度采用350 mm相比300 mm可降低道床底面应力38. 8%。

30 t轴重重载道岔护轨垫板结构设计与优化

为满足30 t轴重重载道岔护轨强度及变形要求,给出不设间隔铁(方案一)、采用间隔铁(方案二)两种护轨垫板方案,有限元分析结果表明,方案二在竖向变形、水平变形和板底拉应力方面均小于方案一,故推荐方案二为试验方案。试验结果表明,既有线护轨强度和变形最大值分别为171.2 MPa、2.235 mm,满足重载道岔使用要求,但在长期观测中,发现有护轨间隔铁螺栓折断现象,系螺栓提前承受轮载传递的横向力所致。采取的优化措施:取消间隔铁结构,在基本轨外侧设置轨撑,底板宽度由180 mm增至220 mm,撑板宽度由70 mm增至130 mm,以提高护轨垫板整体强度。优化后的护轨垫板在瓦日线、张唐线等重载铁路道岔应用,使用效果良好。

30 t轴重重载列车电控空气制动试验研究

长大重载列车的制动技术是重载运输发展的关键问题。文中在瓦日线30 t轴重线路和机车车辆技术平台的基础上,对30 t轴重重载列车自主化电控空气制动系统进行试验研究,通过长大下坡道的循环操纵及紧急制动等试验,对比分析电控空气系统与既有列车空气制动系统的性能。研究结果表明:自主化ECP制动系统可显著改善30 t轴重重载列车纵向动力学性能,缩短列车制动距离,列车的制动能力进一步增强,在长大下坡道的运行安全性得到提高,同时列车的平均运行速度也相应提高。

30 t轴重车辆减速器预制轨枕板设计与应用

铁路编组站驼峰位置使用的普通轴重减速器轨枕板与道床易产生离缝、空吊,大量轨枕板出现板内裂缝、挡肩碎裂、螺栓孔开裂等病害。对既有普通轨枕板整体和局部构造进行改进,研制出30 t轴重车辆减速器预制轨枕板。通过建立有限元模型对不同工况下该轨枕板的静力学特性和局部受力进行了分析,确定最优结构设计参数;依据极限状态设计方法对轨枕板进行整体和局部配筋设计。铺设后,新型30 t轴重车辆减速器预制轨枕板承载能力和局部抗裂性能良好,安全性和耐久性满足30 t轴重重载要求,没有病害发生。

30 t轴重重载铁路有砟轨道动力性能试验研究

在瓦日(吕梁市兴县瓦塘镇-日照港)重载铁路综合试验段开展30 t轴重实车试验,研究新型重载铁路有砟轨道结构扣件、轨枕及整体轨道结构的动力性能。研究结果表明:30 t轴重重载列车通过时,新型重载有砟轨道安全性参数均小于安全限值;弹性垫层采用TPEE材质,并提高了垫层刚度,延长了其疲劳寿命;弹条Ⅵ型扣件具有足够的横向承载能力,保持轨距的能力较好;Ⅳa型轨枕承载能力高,具有较大的安全储备且其横向位移小,具有较好的轨道结构稳定性;通过提高道床厚度降低了道床底部应力,减少了重载列车对路基的破坏;新型重载轨道结构提高了轨道结构的横向刚度,具有更好的稳定性。

30t轴重抗风沙铁路货车转向架枕架有限元分析

介绍了一种30t轴重抗风沙铁路货车转向架设计方案,根据实际应用工况确定了货车转向架的主要性能参数和三维模型。采用大型有限元分析软件NX-NASTRAN依据美国铁路协会AAR M-202及AAR M-203标准要求对转向架主要零部件摇枕和侧架进行了有限元仿真分析,主要计算了转向架的静强度、疲劳强度及刚度。分析表明摇枕和侧架的性能符合标准要求,具有可靠的强度和疲劳寿命,该30t轴重铁路货车转向架方案是可行的。

适应30 t轴重的车辆减速器关键技术研究

适应30 t轴重、采用60 kg/m走行轨的T.JK2-C60型目的位减速器,利用预应力轨道板技术,可以解决目前23 t轴重下轨枕板基础破损问题,以及未来30 t轴重下基础强度问题;采用增强型气缸,解决30 t轴重带来的制动和缓解可靠性下降问题;基于有限元仿真技术进行关键受力部件结构优化,解决制动钳等零部件重载情况下的疲劳破损问题;采用浮轨弹簧技术,解决60 kg/m走行轨减速器的轻车跳动问题。

30 t轴重重载机车动力学性能试验研究

为了验证30 t轴重重载机车的运行安全性和适应性,文章基于机车动力学性能试验数据,通过对比机车27 t和30 t轴重时在不同线路工况下的轮轨垂向力和横向力、轮轴横向力、轮动荷系数以及车钩力和偏转角等参数,研究轮轨作用力和运行安全性指标随机车轴重、运行速度、运行线路条件等因素的变化规律,以及车钩力和偏转角对运行安全性的影响。结果表明:轮轨垂向力随着机车轴重的增大基本呈线性增大趋势,其中在钢轨焊缝和岔区有害空间增幅尤为显著;轮轴横向力随着机车运行速度的增大而明显增大;压钩力的增大会引起车钩偏转角增大,进而对机车运行安全产生影响。

30t轴重重载铁路基床K_(30)控制标准探讨

山西中南部铁路通道是我国第1条按30t轴重设计的重载铁路。由于其路基基床压实控制指标目前尚没有成熟的技术标准可供采用,因此需通过实践进行探讨。通过简化计算对不同轴重条件下的路基基床应力进行了对比分析,并参考相关施工技术标准,结合工程实践提出了30t轴重重载铁路路基基床K30技术标准建议,为未来重载铁路设计及施工技术标准的制定提供参考。

从轨道方面看发展25t轴重货车的可行性

本文从轨道方面就发展25t轴重货车的可行性,从轨道准静态效应、轨道垂向动力效应及轨道振动效应等方面对高质量低刚度的轨道结构进行了较全面的分析。分析认为,提高轴重是扩能的需要,运用现代科学技术和国内外铁路的运营经验,实现重轴重大型货车的低轮轨力和低振动效应的车辆和轨道的相互作用,是能够获得所期望的效果的。

27t轴重通用货车应用下调车场连挂区调速控制研究

27 t轴重通用货车的应用给调车场连挂区调速控制提出了新问题。分析27 t轴重通用货车单位基本阻力更小、溜放动能更大等特点,减速顶对27 t轴重通用货车制动功的减小、临界制动速度的上浮等特性,以及与既有货车混合应用后超速连挂风险的增加、调速控制复杂性的增大等问题。通过模型建立、参数标定及仿真计算,得到减速顶对27 t轴重通用货车制动功的减幅及临界制动速度的漂移量。为解决27 t轴重与既有货车混合应用下调车场连挂区调速控制问题,提出3种调速控制方案,仿真计算显示,在满足27 t轴重通用货车调速控制、难行车不利溜放、最短溜放距离等约束下,增加布顶与调整坡度相结合的方案最优。

32.5t轴重低动力作用货车转向架设计方案探讨

提出了一种32.5t轴重低动力作用货车转向架设计方案,并论证了其可行性。

27t轴重铁路货车技术及发展——基础设施与试验

介绍了我国27t轴重铁路货车线路动力学性能试验以及27t轴重铁路货车(混编)线路适应性试验、编组站驼峰溜放综合试验、装卸货设施试验的情况,分析了既有线桥、驼峰、装卸设施对27t轴重铁路货车的适应性。