山西中南部通道重载列车运输试验及对线路设计的启示

利用山西中南部铁路通道重载运输试验数据,分析各牵引质量下重载列车的进站速度、停车位置及重载列车区间运行情况,确定30t轴重重载列车各工况下适宜的牵引质量;分析并判断重载列车在长大坡道的牵引制动性能。通过分析,提出30t轴重重载线路纵断面设计时,最大限制坡度不宜大于9‰;在开行万吨组合重载列车时,可以通过在到发线增设腰岔的方式,减少机车转线作业时间。     

超长重载列车纵向力影响规律仿真研究

建立超长重载列车纵向动力学仿真模型,并利用大秦线3万t重载组合列车长大下坡道制动试验数据对其进行验证;分析超长重载列车平直道制动工况时列车编组长度、机车无线同步控制延迟时间,以及长大下坡道常用全制动时坡度差、车钩间隙和ECP制动控制技术对纵向力的影响规律.结果表明:正常情况下,4万～12万t超长重载组合列车编组长度对平...     

重载组合列车纵向力劣化分析与运行安全研究

我国的大秦铁路重载组合列车采用Locotrol同步控制系统,可使列车头部主控机车与中部从控机车间保持同步操纵。但是在列车缓解过程中,由于全列只有2个机车作为风源对列车管充风,列车前后部制动同步性差,纵向冲动明显,特别是位于列车中部断面的机车将不可避免地受到大纵向力作用的冲击,严重影响重载列车的运行安全。为探究大秦线中部从控机车循环制动中的纵向力演变规律,进行列车在等效坡度、制动初速、缓解初速、制动-缓解初速差和电制力等各种制动调速过程中不同工况下的一系列试验,对大秦线2万t重载组合列车的中部机车纵向力进行了全面系统的分析。针对重载列车运行安全性问题,提出了2种改善途径,一是提高钩缓装置的受压稳定性,二是通过优化操纵降低列车纵向冲动。此外,根据重载组合列车纵向动力学仿真模型的计算结果,对大秦线2万t重载组合列车在关键区段的实际运行操纵方式进行了仿真模拟。仿真结果表明：在长大坡道循环制动缓解过程中,降低电制力可在一定程度上降低重载组合列车中部机车的压钩力。通过利用坡度变化和改变电制力的优化操纵可以降低重载组合列车纵向冲动。进一步验证了试验分析的结论,为列车操纵优化提供了理论依据。     

列车空气制动与纵向动力学集成仿真

长大列车纵向冲动一直是重载列车发展的瓶颈,空气制动不同步是列车纵向冲动的根源,制动特性试验方法已不能够满足仿真各种列车编组的纵向冲动分析的需求,特别是多机车不同步动作、列车中有可控列尾装置等使得试验基础上的制动特性更具有局限性,因此获得适用性更广的制动特性成为纵向动力学研究的首要问题。本研究开发了列车空气制动与纵向动力学联合同步仿真系统,该系统基于消息机制,能够在运行过程中改变列车驾驶指令。介绍列车制动系统和纵向动力学同步仿真基本原理,气体流动理论,列车管压强、缸内压强计算方法,机车牵引、动力制动,缓冲器特性、摩擦系数、纵向冲动等计算方法。仿真计算典型长大列车制动特性和纵向冲动特性并与试验结果进行比较,与试验结果吻合较好。该仿真系统适合于模拟各种编组列车在各种线路运行过程中制动力与车钩力等重要参数,为制动系统和列车纵向冲动等研究提供方法和手段。     

主控机车和从控机车通信信号延迟对2万t组合列车纵向冲动的影响

针对2万t组合列车存在的主控机车和从控机车通信信号延迟问题,基于多体动力学理论,建立了考虑通信延迟的列车纵向动力学仿真分析模型,仿真分析了列车在12‰长大下坡道循环制动过程中通信延迟对纵向冲动的影响规律和不同机车电制动力下通信延迟对纵向冲动的影响.结果表明:列车纵向拉钩力和压钩力均随着通信延迟的增大而增大,而且最大压钩...     

重载列车纵向冲动分布试验研究

通过1万t和2万t重载列车的运行试验,得到重载列车在不同的货车和机车编组方式、线路工况、机车牵引特性、操纵方式、制动以及车钩间隙等各种试验工况下的试验数据,并根据试验数据分析列车中不同位置货车的车钩力以及车体纵向加速度值的分布规律。分析结果表明:重载列车制动时的车钩力最大值均出现在制动开始缓解至缓解完毕的过程中;采用1+1编组方式的1万t重载列车在长大下坡道制动时的车钩力均大于平直道时;而采用1+1编组方式的2万t重载列车在长大下坡道制动时的车钩力均小于平直道时。货车在列车中所处的编组位置不同,其车体纵向冲动也不同;车钩间隙减少2/3,则车钩力可降低近1倍。主从控机车通讯及时可靠也是使不同位置的货车车钩受力分布均匀和减小列车中车体纵向冲动的重要措施。     

关于单元万吨重载列车操纵安全风险分析及对策

随着我国重载铁路线路的不断开通,单元万吨重载列车操纵安全的重要性日益凸显,为降低单元万吨重载列车操纵安全风险,保障重载列车的运行安全和效率,阐述我国重载铁路牵引动力的主要机型,通过对仿真计算、试验数据与事故调研结果的分析,研究单元万吨重载列车机车工况转换、站内及坡道起车、列车空气制动及机车通过电分相区4种典型运行工况下的操纵安全风险。结合现场单元万吨重载列车操纵经验,采取试验仿真和专家咨询等方式,提出降低单元万吨重载列车操纵安全风险的对策,避免因司机误操作而导致的列车重大安全事故。     

2万吨重载组合列车长大下坡道过分相操纵技术探讨

以朔黄铁路2万吨重载组合列车运行试验数据为基础,研究列车在长大下坡道电分相区段运行时纵向车钩力受力和机车车钩偏转等状态,结合列车动力学性能,分析其影响因素,并提出优化列车操纵、降低列车纵向冲动的技术对策。     

基于纵向动力学的大轴重机车在朔黄铁路适应性探究

随着重载铁路的发展,纵向动力学问题显得越来越突出。总结了研究机车线路适应性的方法,分析了列车纵向动力学原理。利用已开发的纵向动力学软件TDEAS模拟仿真30t轴重某型电力机车在朔黄线上进行货物运输,具体编组为:2台30t轴重某型电力机车,‘1+1’编组在朔黄线上牵引2万t。计算机车牵引能力、列车纵向冲动以及列车能耗,从效率性、安全性和经济性方面研究大轴重机车对线路的适应性。结果表明:30t轴重机车牵引能力满足朔黄铁路运用要求;运行过程中,车钩力最大值均出现在中部机车车钩,最大拉钩力和最大压钩力分别为1 300,1 650kN,在安全范围之内;在长大下坡采用循环制动,机车电制动回收能量超过机车牵引耗能,节能效果明显。     

重载列车循环制动时充风时间和充风距离计算及操纵探讨

文章通过对瓦日线重载列车牵引试验和运行实践的总结与分析,系统阐述了单元重载列车在长大下坡道地段动力制动和常用制动操纵注意事项;结合列车运动方程和列车合力计算公式,提出了重载列车循环制动时充风时间及充风距离的计算方法;并对重载列车在长大下坡道地段紧急制动停车再开且须限速运行时,需要救援的情形及操纵注意事项进行了分析论述,以指导机车司机操纵和对相关非正常情况的处理。     

重载组合列车纵向性能的影响因素分析

介绍2004年以来大秦线开行的5种典型编组方式重载列车,比较了不同编组方式列车纵向力的大小,并分析了列车编组方式对纵向力的影响;同时结合试验数据,对其他关键因素比如Locotrol同步作用时间、机车制动机性能、货车关键技术以及列车操纵方式等对重载列车纵向力的影响进行了分析,并从减小纵向力的角度提出了3种2万t列车编组方式。试验及运用实践表明:目前我国的货车制动可以满足单元万吨货物列车的制动要求,而对于更大编组的长大列车,宜采用机车动力分散布置的组合列车。组合列车中从控机车的布置位置是影响组合列车制动性能和列车纵向力的最主要因素之一,应对其进行详细研究。     

电力机车纵向力和缓冲装置选型

根据重载货物列车和高速旅客列车的发展需要，从列车运用工况，编组条件，司机操作方法，线路条件，机车缓冲装置和制动装置等因素出发说明电力机车的纵向力以启动和车长阀制动工况为主，重载牵引用的电力机车应用新型的大容量缓冲装置，高速旅客列车牵引用的电力机车则可以采用２号或Ｇ１号缓冲装置。     

旅客列车纵向冲动问题研究

介绍了自铁路提速以来影响旅客列车纵向冲动的基本因素;从旅客列车编组辆数、速度以及基础制动形式、车钩类型、制动装置的制动波速、线路情况、司机操纵情况等方面,分项研究了对旅客列车纵向冲动的影响;并提出了改善提速旅客列车纵向冲动的措施。     

地铁既有线区间增设车站及其配线纵向坡度设计研究

针对既有线改造工程中的区间增设车站的纵向坡度可选取范围进行初步探讨,从列车停止平稳性、列车启动和制动、车站纵向排水、车站建筑及无障碍设计、车站站台门安装、车站设置配线等几个角度对纵向坡度的要求进行初步分析,并得出以下结论：1)必须对地铁列车的停放制动以及列车的启动和制动的技术性能进行必要及足够的校验、验证,这是决定在既有线区间增设车站的纵向坡度是否可适度放大的关键所在;2)综合考虑地铁列车的停放制动以及列车启动和制动等技术性能,车站纵向坡度应该允许适度放大,但考虑车站建筑的设计以及乘客使用便利,这个幅度也不宜过大;3)从道岔的养护和维修角度,建议允许设置道岔的纵向坡度不宜超过现有规范10‰的规定。     

中国至尼泊尔跨境铁路最大坡度研究

中国至尼泊尔跨境铁路穿越喜马拉雅山脉,具有显著的地形高差,海拔从佩枯错4 600 m急骤下降至加德满都1 360 m,部分地段自然纵坡达50‰及以上,需要采用较大坡度以适应地形。在分析国内外大坡度铁路使用及发展的基础上,结合项目地形特点对坡度方案进行分段研究,重点对佩枯错至加德满都段最大坡度方案从运输安全性、运输质量、运输能力和运输经济性等方面综合分析论证。结合长大下坡紧急制动距离的要求,分析客货列车下坡限速,考虑牵引力、制动力、黏着力和车钩强度等限制条件,检算满足长大坡道客货列车牵引、制动安全的牵引质量和编挂辆数,并结合运输需求分析不同坡度方案能力适应性,通过模拟牵引计算比较列车运行速度,计算工程投资、机车购置费和运营费的费用现值,进行经济性比较。综合分析,本项目最大坡度日喀则至佩枯错段暂推荐采用13‰,佩枯错至加德满都段采用30‰。     

重载组合列车机车智能制动仿真研究

针对目前在复杂线路上动力分布式重载组合列车机车制动的不足,提出了一种新的机车智能制动控制方法,该智能制动控制方法能按照制动时机车所处轨道状况及机车车钩力大小对机车电制动进行相应的模糊控制。在介绍重载组合列车动力分布式系统基本原理及特点的基础上,依据列车纵向动力学理论,在MATLAB/SIMULINK中建立了2万吨组合列车仿真模型。仿真结果从理论上证明了,与现有机车制动方式相比,该机车智能制动控制方法能减小组合列车最大车钩力,提高组合列车运行安全性。     

基于运输质量和运输能力的高速铁路长大坡道设置研究

针对我国西部地区高速铁路建设出现的长大坡道,从上坡对运输质量影响和下坡对运输能力影响两方面研究高速铁路的长大坡道设置问题。通过列车模拟牵引计算,研究250 km/h动车和350 km/h动车在15‰～30‰上坡道的运输质量下降情况,提出在困难艰险山区,长大坡道坡长设置可考虑动车组在大坡道上的运行速度不低于设计速度的70%。从最制约运输能力的列车到达间隔出发,分析长大坡道设置对列车到达间隔的影响,采用CRH380BK+CTCS3-300T车型车载,以250,300 km/h为制动初速,分别测算-15‰,-20‰,-25‰,-30‰理论连续坡道下的列车到达间隔。计算结果表明,若要满足5min的追踪间隔时间,或采取限速措施,或对大坡道的长度加以限制,基于CRH380BK+CTCS3-300T监控制动距离数据,给出列车运行限速和大坡道坡长设置的建议。研究表明,对于设计速度300 km/h及以上的高铁线路,大坡道长度设置建议维持原设计规范标准;对于设计速度250 km/h的高铁线路,30‰坡道长度建议不宜大于4 km,25‰坡道建议不宜大于5 km,20‰坡度建议不宜大于8 km。     

超长列车在下坡道时的运行过渡工况

利用数学模型对超长列车在下坡道时的运行过渡工况进行了研究,并对有关列车纵向力和制动距离等方面的理论和试验研究结果作了分析和总结。     

20 000 t列车技术站到发线腰岔设置方案探讨

研究目的:本文拟从分析现状开行20 000 t重载货物列车的技术站腰岔设置方案存在的主要问题,找出既能保证车站作业安全,又方便车站运输组织的合理的技术站到发线腰岔设置方案。研究方法:通过文献研究并以大秦线为例,确定重载铁路技术站到发线作业内容及合理的到发线有效长度;采用定性与定量分析相结合的方法,找出现状腰岔设置方案存在的不足,并从更好的保证运输安全、提高车站作业效率等方面探讨技术站到发线腰岔更为合理的设置方案。研究结果:找出了技术站接发20 000 t列车时,既可真正满足安全距离要求,又可通过腰岔前行出入到发线作业的技术站腰差设置方案,且该方案也可满足接发普通列车和接发10 000 t列车技术作业的要求。研究结论:接发20 000 t列车的技术站到发线总长度最小可以按3 019.24 m设置,3个腰岔的设置由前至后各段有效长分别为665.24 m,665.24,665.24 m和850 m。