多级滑动摩擦式列车挡车器设计与碰撞过程动态响应分析

为解决既有运用条件下滑动式挡车器难以满足多编组列车平稳止挡的工程难题,基于摩擦吸能原理提出一种二级滑动摩擦式挡车器,以满足不同车型的止挡吸能需求,降低列车的最大车钩力。依据二级滑动摩擦式挡车器的工作原理,该二级滑动摩擦式挡车器用两级摩擦副替代既有滑动式挡车器的一级摩擦副,通过挡车器上下部的相对滑动来缩短挡车器的滑动距离。以某型地铁列车为例,利用simpack软件建立列车撞击挡车器的仿真模型,用105号力元模拟车钩缓冲装置,对列车撞击挡车器模型进行数值仿真,得到列车撞击挡车器的动力学响应特性和挡车器参数对碰撞吸能特性的影响规律。研究结果表明:与采用既有的滑动式挡车器相比较,采用二级滑动摩擦式挡车器能够降低列车受到的最大车钩力,缩短挡车器的滑动距离,满足多编组列车的挡车需求;二级滑动摩擦式挡车器中两级摩擦副摩擦力和挡车器质量是影响列车最大车钩力和挡车器滑动距离的重要因素,其中挡车器上部质量是影响列车最大车钩力的最重要因素,第2级摩擦副摩擦力是影响挡车器滑动距离的最重要因素,通过合理调节两级摩擦副的摩擦力及挡车器上部和下部的质量能更好的发挥二级挡车器的功效。