速度200 km/h动力集中动车组动力车牵引动力配置研究

速度200 km/h客货共线铁路开行动力集中动车组有较强的技术经济性。根据200 km/h客货共线特点对担当牵引动力的200 km/h动力车,通过分析国内外高速客运机车、动力集中动车组动力车现状,从轴重、轴式、黏着利用等关键约束条件进行了适应性和对比分析,提出了200 km/h动力车牵引动力配置建议。

长大货物车动力学评定标准研究

长大货物车动力学试验评定所依据的GB/T 17426—1998《铁道特种车辆和轨行机械动力学性能评定及试验方法》发布实施已经20余年,长期的运用实践表明,该标准基本满足我国长大货物车的线路动力学试验评定的需要,但也暴露出振动加速度限度值、轮重减载率限度值、数据处理方法等方面还存在一些问题。文章针对有关问题进行了研究,并提出了相应的修改建议,以期为将来修订GB/T 17426—1998提供技术基础。

重载铁路货车用LZ45CrV车轴钢综合性能的试验研究

为提高重载铁路货车轴重,试验研究LZ45CrV车轴钢的综合性能。结果表明:通过适量添加Cr,Ni,Mo和V等微合金元素,可使LZ45CrV车轴钢的显微组织结构得到显著改善,比LZ50车轴钢的晶粒度级别要高出2级以上,微合金元素在钢中形成了从几十到一百纳米大小的碳、氮化物析出相;在不降低伸长率和断面收缩率的前提下,LZ45CrV车轴钢的强度指标比LZ50车轴钢提高了10%以上,并且其横向冲击功不低于40J、纵向冲击功不低于50J;与LZ50车轴钢相比,LZ45CrV车轴钢的相对腐蚀失重速率降低了20%以上,疲劳极限提高了15%以上;LZ45CrV车轴钢的各项性能指标满足试制技术条件,达到了30t轴重重载货车车轴的使用要求。

重载货车车钩疲劳试验载荷谱的编制方法

基于某运煤专线测试的车钩载荷—时间历程研究万吨重载货车车钩试验载荷谱的编制方法。将测试的重载货车车钩载荷—时间历程划分为装煤、重车运行、卸煤和空车运行4个工况,应用Ncode数据处理软件将车钩载荷分解为趋势载荷和小幅值循环载荷两部分,采用变均值法和雨流计数法相结合的方法分别编制了趋势载荷谱和测试载荷谱。基于车钩趋势载荷编制的载荷谱与测试载荷谱虽然在高载荷区比较一致,但在低载荷区相差较大,因此,根据疲劳损伤等效原则,将小幅值循环载荷造成的车钩损伤叠加于趋势载荷造成的车钩损伤,得到力值放大的等效趋势载荷,然后采用等效趋势载荷编制不同工况下车钩疲劳试验脉动拉伸载荷谱和脉动压缩载荷谱。该编制方法可以大幅度减少车钩疲劳试验的次数,提高试验效率。

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。

基于二元线性模型的铁路货车保有量预测

通过分析我国铁路2005-2011年的运营里程、货运量和货车保有量,建立货车保有量与运营里程和货运量的二元线性关系模型;根据GDP年均增长率与铁路货运量年均增长率存在一定的正相关关系和比例关系,建立一元二次回归模型和弹性系统模型相结合的货运量预测模型;在此基础上预测未来几年我国铁路的货车保有量。预测结果表明,到2015年,我国铁路货车保有量将突破102万辆。结合当前我国铁路基础设施的适应性,建议在既有线上推广运用27t轴重通用货车(C80E型)。

水泥混凝土路面破损状况对重载车辆动荷载的影响分析

由于刚性路面减振效应低,随着车辆载重逐渐增加,水泥混凝凝土路面破损情况逐渐加重。因此,现以福田欧马双轴车为研究目标,通过ADAMS软件建立整车动力学模型,以不同错台高度、不同行驶车速、不同车身重量3个参数变量研究重载车辆在不同路面环境下,车辆动荷载变化情况。研究表明:错台路面对车辆动荷载影响显著,在相同错台高度下前轮的动荷载比后轮大,其前轮动荷载最大为静荷载的2.35倍;在同一错台高度下,随着车速的提高车辆动荷载增大;当路面错台十分严重时,路面不平度成为影响车辆动荷载大小的主要因素,车速成为次要因素;而当路面错台较小时,车速对车辆动荷载的变化起决定作用;载重对车辆动荷载有明显影响。载重越大,车辆动荷载越大,但车辆动荷载系数越小。

采用等效载荷预测轴重对货车交叉支撑装置疲劳寿命的影响

国内目前正在设计、研制30 t轴重铁路货车,原用于21 t、25 t轴重转向架的交叉支撑装置拟用于该型车辆。运用环境(轴重)改变后,在多大程度上改变了转向架交叉支撑装置的疲劳寿命,对于车辆尚处于设计阶段而不能通过实测车辆线路动应力来评估车辆结构强度的交叉支撑装置来说,需要寻求一种新的研究方法来实现疲劳寿命预测目的。由此,在建立三种轴重货车系统动力学模型基础上,详细研究三种轴重货车交叉支撑装置的径向力峰值和均值特性,获得交叉支撑装置受力方向与状态,揭示出轴重、运行速度、线路曲线半径以及线路等级等因素对交叉支撑装置载荷的影响特点。为预测30 t轴重货车交叉支撑装置的疲劳寿命问题,依据交叉支撑装置径向力与轴向应力之间线性对应关系,提出等效载荷计算方法以及等效载荷与疲劳寿命之间对应关系。等效载荷计算方法考虑了各载荷水平和出现频次对等效载荷的贡献。在分别计算21 t、25 t和30 t轴重货车交叉支撑装置等效载荷前提下,预测了30 t轴重货车交叉支撑装置疲劳寿命所占21 t、25 t轴重货车交叉支撑装置疲劳寿命的比率。研究结果表明,30 t轴重货车交叉支撑装置的疲劳寿命约分别为21 t、25 t轴重的76%、92%左右。采用等效载荷预测轴重对货车交叉支撑装置疲劳寿命影响的研究方法对解决类似工程问题提供了新的方式,具有良好的工程实用价值,是将车辆动力学研究和结构强度研究有机结合的新研究思路。

水泥混凝土凹坑路面破损对重载车辆动荷载影响分析

水泥混凝土路面在使用过程中因车辆过载作用会加速破损,为分析路面破损状况对重载车辆动荷载变化,以福田欧马S5双轴车为研究对象,基于"1+2型"四自由度车辆振动模型,借助ADAMS软件对在不同凹坑路面破损状况、不同载重、不同车速的共同作用下,分析了破损水泥路面对重载车辆的动荷载影响。研究表明:在同一凹坑深度下,随着车速提高,车辆动荷载增大,其最大动荷载是静载的1.93倍;随着载重增加,同一深度下车辆动荷载增大,动荷载系数减小,凹坑深度在50~60 mm范围内,车辆最大动荷载是静载的1.49倍,此刻对于车轮,凹坑路面的破损程度对重载车辆的行驶平顺性产生了严重干扰。

我国大轴重货车车轮开发的几点思考

通过对使用条件变化的分析,提出了我国大轴重货车车轮开发的基本方向;通过对提速重载条件下车轮产生缺陷的原因分析,提出了我国大轴重货车车轮开发的技术关键所在。

30t轴重重载货车轮轨接触几何关系及动态匹配关系

针对我国30t轴重的重载货车及线路条件,以改善轮轨匹配特性为目的,对LM车轮踏面与不同类型钢轨匹配时的轮轨接触几何关系和轮轨动态相互作用进行了分析,并在此基础上研究了钢轨轨底坡对轮轨接触几何关系及车辆动态曲线通过性能的影响。研究结果表明:相对于CHN60和USA68钢轨,CHN75钢轨在轮对横移较小时可提供较低的等效锥度,轮对横移量超过4 mm后,等效锥度逐渐增大,能在保证车辆运动稳定性的同时利于其通过曲线线路,且采用CHN75钢轨可以降低轨道结构的受力。重载线路在使用CHN75钢轨,轨底坡设为1/40时,踏面等效锥度及货车曲线通过性能要优于1/20和1/30的轨底坡设置。

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。

驼峰车组溜放的动态出口定速模型研究

从编组站驼峰解体作业中出现的问题出发,在深入分析重载大轴重货车车场内超速连挂和轻载车辆逆向大风条件下溜放不到位这一矛盾问题的基础上,指出其根本原因是驼峰自动化系统的出口定速模型在车组溜放出口定速中单位基本阻力取值不合理,和没有考虑车组溜放时环境条件变化.基于此,提出了单位合阻力的概念,根据车组溜放过程中的能量守恒定律,建立了间隔制动出口动态定速模型.利用模糊逻辑的不确定信息处理能力,兼以神经网络的自学习能力,建立了基于模糊神经网络的目的制动出口定速模型.最后,通过驼峰仿真实验,验证了模型的有效性,为驼峰车组溜放速度控制提供了理论参考.

25t轴重货车的可行性研究

本文首先分析了带有传统三大件转向架货车的轴重由２１ｔ提高为２５ｔ后轮轨动力作用的变化情况。通过研究，提出改变我国传统转向架结构和优化参数的途径来降低轮轨的动力作用并探讨在既有线路上实现２５ｔ轴重的可行性。

国际铁路重载运输发展概况

目前,世界范围内的货物列车重载运输技术迅速发展,重载运输的国家已经遍及五大洲和几乎所有的铁路大国。重载运输技术已被国际公认是铁路货运发展的方向,重载运输取得的效益已由各国的实际运输业绩所证实。提高轴重是世界各国重载运输一致采用的一项重要举措,长期的运行考核证明这项措施既提高了运输收入,又降低了维修成本。同时,提出进一步强化新技术、新装备的研究开发,推动重载运输取得更大的进展。

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。

铁路货车新型动态超偏载检测装置的研究

介绍了采用新型剪切应变传感器(称重轨)设计的铁路货车动态超偏载检测装置,给出了系统的检测原理及硬件和软件设计。该装置采用轮扫描、轴计量的检测方式,结构简单,检测精度高,安装维护成本低,在试验中取得了较好的效果。

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。

轮轴检修实现信息化与自动化探讨

针对铁路货车重载和提速后轮轴种类增多、检修要求提高等新情况,探讨利用信息技术且结合轮轴检修自动控制设备和HMIS轮轴子系统实现轮轴检修信息化和自动化的方法,并给出了轮轴检修工艺布局和实施方案。

27t轴重重载货车混编列车运行安全性试验研究

介绍了既有线27t及以下轴重货车混编列车综合试验概况。研究分析了我国27t轴重重载通用货车与既有货车混编的典型特征,设计了5种典型混编方案及动力学测试方案。在测试的不同编组的制动全部工况和速度级运行工况内,所有被试车脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力均满足GB/T 5599—1985限度要求,并有一定的裕量;所有被试车横向、垂向运行平稳性指标均小于3.5,满足GB/T 5599—1985要求,属优级。表明27t轴重重载货车与既有货车混编列车具有优良的运行安全性。