基于不同标准的煤炭漏斗车车体焊缝疲劳寿命研究

利用接触非线性分析技术,基于AAR标准的名义应力法和ASME标准的结构应力法研究煤炭漏斗车车体焊缝的疲劳问题。首先,建立漏斗车重载车体强度分析模型,利用修正D-P本构模型的实体单元模拟散粒煤、接触单元模拟散粒煤与车体结构的作用,并通过主要载荷作用下车体静强度试验结果验证车体仿真分析结果,应力最大误差小于15%。其次,运用名义应力法,在标准和实测载荷谱下分析车体焊缝疲劳寿命,结果表明:端墙与端漏斗板焊缝寿命最短,为2.72×10^(6)km;基于标准纵向载荷谱的焊缝寿命小于基于实测的计算结果,表明标准的纵向载荷谱相对恶劣。最后,在标准中100t漏斗车重车心盘载荷谱和实测纵向载荷谱下运用结构应力法对车体焊缝进行应力与寿命分析。结果表明:基于结构应力法的焊缝疲劳寿命不及基于名义应力法的疲劳寿命,主要原因是结构应力法的疲劳性能参数适用于各类接头形式,且分析承载复杂焊缝时考虑了面内剪切结构应力的影响。因此,对接头几何形状和应力状态复杂的车体从板座及底架区域的焊缝建议采用结构应力法对其进行疲劳寿命分析。

既有铁路漏斗车底门开闭机构适应性分析

底门开闭机构是铁路漏斗车的关键部件,其稳定性、可靠性及卸货速度等关键性技术和性能指标会直接影响车辆的卸货效率、运输能力和运输安全。为了更深入地了解底门开闭机构的性能,文章通过对既有铁路漏斗车底门开闭机构进行型式分类,从结构、原理和性能特点等方面对几种开闭机构的优缺点进行了分析,并进行了各型底门开闭机构的适应性研究。

一种新型铁路矿石漏斗车设计研发

为适应日益增长的铁矿石运输需求,设计了一种新型铁路矿石漏斗车,可有效解决车辆与卸货场所的匹配问题,填补了70 t级矿石漏斗车行业的空白。介绍了所研发的新型铁路矿石漏斗车的参数和主要结构,并对其进行了有限元分析以及制动性能、曲线通过性能和整车重心高度的计算校核。

石砟漏斗车操纵室侧窗改进设计研究

国内既有石砟漏斗车操纵室侧窗受空间位置限制,均采用上下抽拉式结构。概述了石砟漏斗车操纵室侧窗发展历程及结构形式,分析了其在实际运用中产生故障的原因,提出了新型侧窗设计方案,并完成了相关试验与装车运用。研究结果表明:新型侧窗的结构设计可以解决既有石砟漏斗车侧窗在实际运用中开关卡滞和密封性能不良等问题,满足既有石砟漏斗车加装改造的需求,具有更高的可靠性和经济性。

铁路漏斗车运用状态智能化监测系统设计研究

随着铁路运输安全、运输效率以及全寿命周期管理需求的上升,仅依靠地面监测设施难以满足日益增长的铁路货车高质量发展要求。文章介绍了国内外铁路货车运用状态智能化监测系统的研究发展现状,分析了智能化监测系统关键技术,开发了一种由传感器及数据采集组件、4G/5G数据传输模块、供电及电源管理模块、监测平台软件等部分组成的铁路漏斗车智能化监测系统。该系统可实现位置信息和运行里程采集、装载质量和超偏载监测、闸瓦行程监测及寿命预警、轴承温度监测、空气制动性能监测及故障监测预警、底门状态监测等功能,目前已实现装车运用,可为铁路货运装备实现智能化运用提供技术参考。

运煤敞车钢结构防腐蚀的研究

鉴于我国运煤敞车钢结构的腐蚀非常严重,使用寿命为20年左右,与国际水平30年相比,尚有较大差距,为延长其使用寿命,作者研制出一种环氧沥青玻璃鳞片涂料,涂于敞车内侧墙板以防腐蚀。对于敞车的焊缝处用双组份磷化底漆作为焊缝涂料。试验结果表明,新涂料耐磨抗冲击、防腐性能优异,可有效地延长运煤敞车的使用寿命。

KZ_(70)型石碴漏斗车的研制

介绍了KZ70型石碴漏斗车的技术特点、主要结构,并从结构、技术参数等方面与K13NK型车进行了比较。

大轴重煤炭、矿石运输车辆的运用与发展

综述了国外大轴重煤炭、矿石运输车辆的现状和发展,分析了国外大轴重煤炭、矿石运输车辆的主要技术特点,提出了我国发展大轴重煤炭、矿石运输车辆应关注的技术问题。

出口巴西粮食漏斗车车体设计分析与试验研究

介绍了出口巴西粮食漏斗车车体结构、载荷工况和试验结果等。文章依据北美铁路协会AARM—1001—1997《货车设计制造规范》的相关条款进行了比较详尽的有限元结构分析和车体静强度试验。

出口澳大利亚C_(37)型漏斗车车体结构有限元及疲劳计算分析

介绍了出口澳大利亚C37型漏斗车车体有限元分析模型、载荷工况和结果。利用有限元分析模型,参照北美铁路协会AAR标准,对枕梁和牵引梁交接部位进行了疲劳计算分析。分析证明,车体能满足相关标准与技术协议的要求。

考虑初始变形的煤炭漏斗车车体结构屈曲分析

采用非线性分析技术研究漏斗车车体在承受散粒货物和纵向压缩载荷作用时,由散粒货物引起的垂直于侧、端墙方向的变形会使车体的结构稳定性降低。首先,利用具有修正的D-P本构模型的实体单元模拟散粒煤,并建立散粒煤单元与车体结构的接触关系,通过接触非线性分析获得重车车体侧、端墙的位移结果,并将其与基于AAR标准中散粒货物对侧、端墙的压力公式得到的位移进行对比分析,进而分区域修正侧、端墙的压力公式;其次,在车钩纵向压缩作用下对车体进行线性屈曲与考虑初始变形的非线性屈曲分析,侧墙和端墙的最小线性屈曲因子分别为0.89和0.52;非线性屈曲的结果表明,侧墙临界载荷为3 550 kN,比线性屈曲的降低了10.4%;端墙临界载荷为1 780 kN,比线性屈曲的降低了23.1%;应用修正后压力公式施加散粒煤对车体的作用,端墙的压力修正区域B的非线性屈曲临界载荷比应用修正前压力公式的增大了14.9%;最后,针对侧、端墙局部屈曲因子低的区域,分别提出了增强横向刚度和纵向刚度的补强方案,补强后侧、端墙结构的屈曲因子均可提升至1.0以上;应用修正后压力公式的侧、端墙临界载荷提高至4 092、3 164 kN。

K_(18BK)型矿石漏斗车

介绍了K18BK型矿石漏斗车的主要技术参数、结构及试验情况。

重载漏斗车车体有限元疲劳寿命评估

基于有限元理论和Miners线性累积损伤理论,以轴重31.5t的漏斗车为研究对象,按照AAR标准对车体进行了疲劳寿命评估,并找出了车体结构的薄弱环节,为进一步改进该重载漏斗车的结构提供了参考。

煤炭漏斗车煤堆上表面煤炭颗粒损失的数值仿真

通过采用三维不可压缩方程和RNG k-ε双方程湍流模型,建立了一节煤炭漏斗车车厢三维模型,首次对其在时速80 km/h煤堆上表面的煤炭颗粒在气流影响下飘落损失的多相流流场进行数值分析.结果表明:煤炭漏斗车在运行过程中,车体前端墙为正压,侧墙及后端墙处于负压,在煤堆上表面前部有明显的涡流产生,在车体中部上表面区域空气流速较小,速度变化比较平稳;由于空气涡流的影响,煤堆上表面中部的煤炭颗粒先往前部堆积,导致煤堆中部的煤炭颗粒减少,随后,煤堆上表面的煤炭颗粒在气流的作用下大部分朝下游飘落损失掉了;煤炭颗粒粒径为0.5 mm的煤炭颗粒损失量为97.5%,粒径为5 mm的煤炭颗粒损失量为69%,粒径为1、3、5 mm的煤炭颗粒相比于0.5 mm的损失量分别下降1.5%、14.5%和28.5%,可以得出煤炭颗粒粒径与其损失量成反比关系,即粒径越大,损失量越少.

30t轴重KM_(98)型铝合金煤炭漏斗车运用与维护

介绍了30t轴重KM98型铝合金煤炭漏斗车在运用中出现的问题及改进建议,优化了车辆的运行调度组织,制定了专用的列检作业方法和检修维护体系。

电厂煤炭卸车工艺及铁路平面布置研究

为优化电厂车站铁路平面布置,提升电厂铁路运输煤炭效率。从我国电厂铁路煤炭卸车工艺现状入手,分析电厂铁路煤炭运输车型和电厂铁路煤炭卸车工艺。结合电厂铁路运输煤炭翻车机和底开门漏斗车卸车工艺及电厂车站平面布置的特点,提出在翻车机卸车和底开门漏斗车卸车兼顾的模式下,根据卸煤区在电厂车站的位置不同,设计不同的铁路平面布置方案,为电厂车站铁路平面布置提供参考。

基于AAR和ROA标准对出口澳大利亚煤炭漏斗车的仿真分析和试验研究

基于AAR和ROA标准,对出口澳大利亚窄轨煤炭漏斗车车体结构进行了仿真分析,与静强度试验结果进行了对比分析,并根据分析结果提出了建议。

澳大利亚C_(32)型运煤漏斗车研制

文章阐述了C3 2 型运煤漏斗车的研制过程、技术参数、结构、性能特点 。

新型漏斗车减速器研制

分析了既有减速器存在的问题,介绍了新型减速器的结构选取和应用情况。

载重80t煤炭漏斗车底门开闭装置设计

文中介绍了载重80 t煤炭漏斗车底门开闭装置的创新性布置和重要传动零件的结构设计,该底门开闭装置突破了以往的设计思想和结构局限,保障了整车新颖的结构设计,可以作为同类产品的设计参考。