朔黄铁路重载列车试闸与制动力判断标准研究

随着重载列车牵引质量和编组长度的增加,给列车操纵与运输安全带来诸多问题。2万t重载组合列车因制动力判断失误被迫停车事件频发,严重影响运输效率和运输安全。文中基于多刚体动力学、120型控制阀动作逻辑原理和空气流动理论建立朔黄铁路2万t重载列车仿真模型,结合列车精细化操纵指导要求,对朔黄铁路2万t重载列车的试闸方式与制动力判断标准进行研究,提出更为精准有效的空气制动力判别方式,为列车途停问题提出解决方案,对提升运能和保障列车运行安全以及精准辅助驾驶系统和自动驾驶系统的研发提供理论依据。

环境温度升高对重载列车管压波动及制动力的影响分析

对大秦线列车管减压量偏大的重载组合列车的制动施加时间、地点、线路数据和机车数据进行了统计分析,确定环境温度升高是引起列车管压力上升的主要原因,通过理论计算的方法研究了不同条件下环境温度升高对列车管压力变化的影响,进而分析其对制动缸压力、闸瓦压力、车辆制动力、列车制动力的影响,结合试验数据分析对车钩力产生的影响,并论述纵向力增大可能带来的隐患,针对这种现象提出了解决建议。研究表明重载组合列车在环境温升较大的中午时刻或者低温季节经过长大隧道时会引起列车管压力上升,造成列车施加空气制动时减压量变大,进而导致列车制动力增强。

制动管路参数对地铁列车制动性能的影响研究

地铁列车制动系统是关系列车安全的重要单元。列车制动系统不仅受制动控制装置、制动执行机构性能的影响,制动控制装置与基础制动装置间的管路对系统性能同样具有重要影响。制动管路由于受到车体下方车载设备布置位置的影响不可避免存在弯折。基于地铁车辆制动管路布置的特点,对管路接头、管径、长度等参数的影响展开分析,以获取较为优化的管路参数。仿真基于AMESim环境进行。仿真结果表明制动管路参数对地铁列车制动性能有重要影响。筛选最优制动管路内径尺寸范围为11~13 mm,在此范围内进一步选型实现制动管减重24.2%和制动空气消耗量减少4.9%。研究工作除保证满足制动系统性能外,还有利于减轻系统重量、减小空气消耗量,充分体现轨道交通绿色环保的特点。

朔黄铁路2万t重载列车制动管压力波动原因分析

朔黄铁路西线龙宫站至北大牛站区段,连续出现2万t重载列车制动管压力异常变化现象,该问题导致重载列车制动力减弱或增强,严重干扰运输秩序。文章在列车上增加数据采集系统等装备,现场还原了2万t重载列车制动管压异常情况,通过分析试验数据对可能造成制动管压力波动的因素进行了探究。

制动工况下旅客列车纵向动力学分析

以单节和谐型机车加挂19节25G型旅客列车为计算模型,运用多体系统动力学分析软件UniversalMechanism,对采用“大劈叉”制动方式时,制动初速、列车管减压量对旅客列车纵向动力学指标的影响进行研究,并对比分析常用与紧急制动工况下的动力学特性差异。研究结果表明,制动初速越低、列车管减压量越大,车钩力及纵向加速度越大、冲动越大;在100kPa和170kPa两种列车管减压量下,列车纵向动力学特性差异不大;相对于常用制动,紧急制动时全列车产生很大的压钩力,车辆间的拉钩力作用较小。在西康铁路青岔—营镇下行区段11.9‰下坡道分相处,19节编组列车断电通过时有明显冲动,且冲动发生在机后15位车。

列车制动过程仿真计算系统研究与开发

在列车牵引计算理论方法的基础上,设计了基于等时间步长法的列车制动过程仿真算法,开发了列车制动过程仿真系统。系统根据给定列车管减压量可计算相应的制动距离,也可根据设定的停车目标位置反推出所需要的列车管减压量。系统还能够计算制动距离、时间、列车管减压量等技术指标,显示列车制动过程的速度—距离曲线。应用系统定量研究了线路条件、编组条件、停车位置对列车制动过程的影响。

货物列车制动主管定压研究

本文回顾了货物列车制动主管两种定压形成的历史成因,分析了两种主管定压给现场运用、车辆设计等方面带来的问题,分析了统一制动主管定压的必要性和可行性,并从制动黏着、循环制动充风性能及紧急制动性能3方面研究了两种定压货车的制动性能,最终提出了统一制动主管定压的建议。

列车管定压对列车制动性能影响仿真研究

我国货运列车一直使用500kPa和600kPa两种列车管定压,两种列车管定压带来列车管理和运用中的一系列问题,要求统一列车管定压呼声很高。但列车管定压对列车制动性能影响一直没有明确结论,因此统一列车管定压工作迟迟不能推进。使用基于气体流动理论的列车空气制动仿真系统,仿真分析了两种主管定压下重载列车的常用制动,紧急制动和常用制动后缓解的制动系统性能,系统的分析了列车管定压对列车制动和缓解性能的影响。计算结果表明,当常用制动减压量在140kPa以下时,主管定压600kPa时制动能力略强,约增强1.5%左右,其主要原因制动缸充风略快。当全制动时,主管定压600kPa比500kPa制动缸平衡压强高约74kPa,制动能力增强5.4%;主管定压600kPa时全制动减压量范围扩大,制动缸压强变化范围增大,列车调控能力更强。紧急制动时,定压600kPa制动能力比500kPa能力更强,制动距离缩短11.4%,主要原因是副风缸初压高,紧急制动后制动缸最终压力也高。常用制动缓解时,在制动系统漏泄较小时主管定压对列车再充风能力影响不大,但当制动系统漏泄较大时,列车管定压越高,再充风时间越长,在中度漏泄时,再充风时间约延长13.9%。

列车管空气流量计流量感应器的流场特性研究

为分析列车管空气流量计流量感应器的机械强度是否能够承受列车管充、排风时气流的频繁冲击,以CHT-LGT1-LB型列车管空气流量计和C61型货车的列车管为例,采用流体力学仿真分析软件分别建立1辆车编组和2辆车编组的列车管气动仿真模型,采用有限体积法求解列车管内的充、排风流场,采用Roe算法求解对流项,采用Rugge-kutta迭代法推进求解时间;根据仿真计算结果对比分析不同编组条件下列车管充、排风时流量感应器的保护罩和传感器表面的冲击压应力分布情况。结果表明:流量感应器保护罩和传感器表面受到的最大压应力与列车编组的辆数无关;保护罩和传感器表面受到的最大压应力出现在充风开始后的0.026和0.028s时和排风的开始时刻,分别为1.1和0.9 MPa,受到的最大弯曲应力分别为0.59和13 MPa;按3倍的安全系数考虑,保护罩和传感器的最大受力均远小于其制造材料的静态机械强度。

列车管减压量检测装置的研制

介绍一种利用数字电路采样和保持压力基准的列车管减压量检测装置的设计思路,解决了压力基准的长时间保持问题。阐述了A/D转换电路的设计及模拟、数字混合电路的抗干扰措施。

DK-2型机车电空制动机列车管流量监控的研究

列车管充风流量是重载组合列车无线通讯网络冗余的重要参考数据,文章介绍了DK-2型机车电空制动机列车管流量监控系统结构原理以及试验验证。实践证明该流量监控装置能对总风向列车管充风的流量进行实时检测,能避免组合列车中的主、从控机车运行状况的不一致性,满足重载组合列车安全运用的需要。

长大坡道货运列车周期性制动下车轮温升分析

周期性制动是货运列车在长大下坡道运行时的一种常见操纵策略,该过程中车轮会因频繁抱闸而温度上升,过高的温度会危及行车安全。为提高列车运行的安全性,考虑列车周期性制动对热流密度和对流换热系数2个车轮温升关键因素的影响,基于ANSYS软件建立二维车轮“运动—温度”有限元分析模型。对比已有研究实验数据,模型的数字实验结果表明模型有效,且得到:在设定前提下,无电制动力损失时,车轮温度不超过350℃;1台机车电制动力损失和电制动力完全损失时,坡道分别超过?23.7‰和?12.5‰后车轮温度会超过400℃;减压量每增加10 kPa,车轮最高温度平均增加13.6℃;制动限速每降低5 km/h,车轮最高温度平均降低16.2℃。研究结果可为线路坡道设计及电制动失效后的运营组织提供参考。

列车尾部装置的设计与研究

列车尾部装置是新型铁路电子设备。本文介绍了列车尾部装置的作用及基本组成 ;系统硬件及系统软件的结构和工作原理 ;列车尾部排风制动计算快速实现方法。

地铁列车过渡车钩功能改进及应用

针对目前内燃调车机车采用过渡车钩对地铁列车调车作业中存在的问题,提出了对过渡车钩的改进方案,以达到缓解地铁列车停放制动、提高调车效率的目的。同时提出了对地铁列车制动管路进行改进的思路,以实现内燃调车机车与地铁列车同步实施制动与缓解,从而大幅提高调车过程的安全性与效率。

客车编组制动试验中存在问题的原因分析和建议

介绍了客车编组制动试验的情况,对客车编组制动试验时列车管压力变化、列车试验器使用中存在的问题、列车试验方法存在的问题、机车车辆制动机不匹配等分别进行了分析,并提出了改进建议。

DK一1型制动机制动过程中两种故障现象解析

在教学过程中,针对地方铁路SS4型机车检修班学员提出的DK一1型制动机均衡风缸回风以及制动缸压力与列车管减压量对应比例出现偏差,制动缸压力比正常值偏低两种制动过程中的故障现象,通过理论知识的引导,分析、判断出故障原因,提出处理措施和建议。希望在以后的工作中遇到同样的故障时能迅速判断出故障处所,及时处理,保证安全生产。

定压对货物列车限速及运行时分的影响研究

《铁路技术管理规程(普速铁路部分)》规定,对长大下坡道区段货物列车及重载货物列车,铁路局集团公司可根据管内相关试验结果和列车实际操纵需要,将其制动主管压力定为600 k Pa。我国货物列车制动主管定压为500 k Pa和600 k Pa的局面长期并存,使部分列车在运行过程中需进行定压转换,对列车运行效率产生了一定的影响。调整制动主管定压,会对列车每百吨换算闸瓦压力造成影响,并进而影响货物列车的紧急制动距离、限速和运行时分。对不同定压下换算闸瓦压力、制动限速、坡道运行时分以及典型山区线路进行仿真计算分析,研究结果表明,列车运行时分受到线路限速、分相、坡道等多重因素制约,虽然定压变化会对坡道限速产生一定影响,但总体上对列车运行时分影响很小。

神朔万吨列车制动主管贯通状态检测方法的创新应用

为了快速准确地确认万吨组合列车制动主管贯通状态是否处于良好状况,神朔铁路组织技术人员反复攻关与论证,研究出一套方便现场操作、简单直观的利用列车尾部装置,结合制动机简略试验的创新检测方法。在实际生产运用中,已验证出此种检测万吨组合列车制动主管贯通状态的方法是可行的、独具特色的,防止了"万吨列车折角塞门关闭"这类重大行车安全问题的发生,完全满足万吨组合列车运行所需的技术要求。

矿用管缆伸缩推移系统的研制

为了解决煤矿井下设备列车采用单轨吊悬挂的方式储存管缆存在高空悬挂作业、绞车牵引钢丝绳等安全隐患,研制一种新型管缆伸缩推移系统,对综采工作面动力控制设备提供安全保障。介绍了该系统的结构组成、工作原理以及结构特点,验证了弹簧制动装置的强度要求,实现了设备同步快速、平稳、安全运行。结果表明:该系统能够适应巷道倾角0~18°的工况条件,取消了顶板悬挂单轨吊以及铺设轨道,简化了劳动工序,保证了工作面安全高效生产。

重载列车制动管路对制动性能的影响

应用流体动力学理论,建立了重载列车制动管路模型与分配阀模型,求解了制动管路和边界点的动力学方程,仿真计算了制动过程中的制动系统性能,分析了列车主管和支管长度对制动系统性能的影响。分析结果表明:当列车主管长度由13.24 m增大为17.24 m时,在常用制动下,列车管路减压时间增大了30.75%,制动缸升压时间增大了20.45%,主管长度对常用制动的影响要强于对紧急制动的影响;当列车支管长度由0.50 m增大到5.00 m时,在常用制动下,列车管路减压时间增大了6.63%,制动缸升压时间增大了5.22%,支管长度对常用制动和紧急制动影响程度差别不大。列车制动管路长度增大降低了列车制动管路减压速度与制动缸升压速度;列车主管长度对制动性能的影响要明显大于列车支管长度的影响,车辆位置距机车越远影响越明显。