高速重载货运机车车钩悬空故障分析与处理

系统阐述了高速重载货运机车车钩悬空故障现象。重点分析了缓冲器上浮的原因,分析认为车钩连挂高差是缓冲器上浮的最主要原因。文章计算得到了车钩、尾框不同配合间隙状态下缓冲器上浮与车钩悬空量的数据关系,并从设计源头提出了解决车钩悬空的优化方案。     

HX_N5型机车用102型车钩的研制

根据美国AAR E型机车车钩以及国内机车车钩结构的特点,设计了HXN5型机车用102型车钩。文中对车钩结构不同于上述车钩的部分进行了有限元分析和试验验证,试验结果表明,研制的102型车钩满足技术要求。     

重载机车车钩静态最大稳钩能力分析

研究关键参数对重载机车车钩稳定性的影响规律,以快速估算车钩的承载稳定性。分析重载机车车钩的结构及稳钩原理,根据车钩受力分析以及失稳条件,利用力平衡方法计算静态重载机车车钩满足稳定条件的最大承载能力。结果表明:重载机车车钩通过不等半径圆弧接触实现接触点的横移,从而实现减小车钩实际传力线的转角,以减小车钩横向力。重载机车车钩需要尽可能大的机车二系横向悬挂刚度与之匹配,并且保证圆弧接触面较大的摩擦系数。     

HXD3型电力机车车钩缓冲器装置上浮原因探讨及解决方案

就HXD3型电力机车在运用中出现车钩尾框、缓冲器上浮,车钩钩体落不到车钩均衡梁上故障现象,通过对落修的HXD38041机车Ⅰ端车钩缓冲器装置进行分析,对HXD3型电力机车车钩缓冲器装置上浮原因进行了探讨,提出了解决方案.     

纵向力作用下重载机车运行安全性试验

为研究纵向力作用下重载机车运行安全性,通过对比分析重载机车在不同线路工况、不同车钩力状态、不同车钩转角下的动力学性能,得到了纵向力作用下重载机车运行安全性与车钩力状态、线路工况以及车钩转角的对应关系。结果表明:机车运行安全性指标随着线路曲率的增大而增大;机车在曲线上运行时,在压钩力作用下的机车运行安全性指标明显增大;压钩力作用时无论在直线还是在曲线线路上,机车车钩都会出现不同程度的水平偏转,车钩角明显增大。建议在纵向力作用下重载机车通过小半径曲线时要合理控制机车再生制动力,从而避免出现机车车钩受压失稳的危险。     

120km·h-1速度等级重载货运机车车钩装置载荷谱研究

通过测试得到120 km.h-1重载货运机车牵引2万t组合列车时,中部从控机车车钩装置的动应力和纵向车钩力数据,对这些数据采用雨流计数法进行统计分析,获得了机车车钩装置的载荷谱(应力谱)。对车钩装置的载荷谱分布特征进行分析,确认车钩装置的载荷谱分布特征符合威布尔分布,由此获得车钩装置载荷谱的威布尔分布函数。试验和研究获得的机车车钩装置载荷谱及其分布函数可用于大功率机车车钩装置的结构可靠性设计及相关部件的可靠性评定。     

大秦线2万t重载组合列车车钩受力分析及应用研究

在大秦线2万t重载组合列车中部从控机车车钩和车辆车钩受力测试试验的基础上,对大量试验数据进行分析,发现2万t重载组合列车中部从控机车车钩纵向力、横向力与车钩偏转角的关系,以及车辆间车钩受力的规律,提出解决中部从控机车轮轨横向力和减小车钩损耗的措施。     

大秦线2.1万吨列车中部机车与车辆车钩分离问题初探

针对近期大秦线发生的2.1万吨组合列车中部机车与车辆车钩分离问题,总结介绍了中部机车车钩分离问题发生的过程和主要特点,结合列车操控、纵向力特点、机车检修、车辆检修等多方面因素分析和机车模拟试验对该问题产生原因进行了初步分析。结果表明:车钩分离为机车车钩从车辆车钩上方受拉跳出;在长大下坡区段均是中部机车的后钩与后部车辆脱钩分离,在上坡或平坡区段是中部机车的前钩与前部车辆脱钩分离;初步判断车钩分离问题与钩高差临近限值、纵向拉钩力较大具有直接关系。最后给出了一些相应的合理化改进建议。     

一种救援机车用可转换车钩装置

介绍一种救援机车用可转换车钩装置的基本结构、救援车钩配置及主要技术参数。对车钩装置主要承载部件钩体、旋转体、转轴进行了强度校核计算。选取某和谐型机车安装可转换车钩装置,对救援各型客车、货车、动车组进行车钩转角计算和过曲线能力校核,以及分析了救援25K型客车时车钩与车端保持的有效空间距离和车钩自身转角范围。救援机车安装可转换车钩装置能够直接、有效、快速地救援我国铁路干线普速机车、客车、货车及提速客车和高速动车组。     

102型车钩与重载机车二系悬挂参数匹配研究

机车二系悬挂参数对重载车钩受压稳定性影响显著，为了探究102型车钩与重载机车二系悬挂参数的合理匹配，文章利用SIMPACK软件建立了详细的102车钩与HXD1型八轴重载机车组成的双机重联动力学模型，分析了不同计算工况下车钩力学特性与重载机车的安全性能；对比了不同车钩自由角及纵向力作用下，二系悬挂参数对机车安全性的影响。结果表明：当纵向压力较小时车钩转角稳定在自由角，机车轮轴横向力随车钩自由角及机车二系悬挂横向刚度增大而增大，与车钩纵向力无关。当纵向车钩压力增大到车钩需克服复原块预压缩载荷发生偏转时，车钩转角进一步增大，此时适当增加机车二系横向刚度有利于车钩稳定且影响较小。为保障制动工况下列车的运行安全，建议控制车钩自由角在6°以内，转向架单侧二系横向刚度范围在0.45～0.60 kN/mm；二系横向止挡间隙选择35 mm自由间隙及5 mm弹性间隙。     

关于对宽轨调车机车使用的俄制车钩进行改造方案探讨

针对中、俄口岸调车机车宽轨与窄轨转换过程中,车钩互换费时费力的问题,提出对宽轨机车车钩进行改造的方案,描述了对CA-3型车钩改造的方法,论证了车钩改造的可行性,阐明了改造后的效果。     

设有挡肩的尾端圆弧接触重载车钩稳钩能力研究

以尾端圆弧接触重载车钩结构为基础,提出一种改进车钩,在车钩尾端两侧添加挡肩止挡,以提高圆弧尾端接触车钩的稳钩能力。分析改进车钩的运动及受力特性,并建立车钩连接的三节重联机车多体动力学模型,模型中考虑到车钩挡肩止挡的回复作用,研究车钩的稳钩能力及其与机车悬挂参数匹配规律。结果表明:设置挡肩止挡并保证较小止挡间隙,以及增加机车二系横向刚度可以明显提高较大压缩载荷作用下尾端圆弧车钩的受压稳定性。止挡间隙值较大时,由于车钩失稳引起的冲击作用,即使止挡接触,也不能保证较大纵向压缩力作用下的车钩稳定性。挡肩止挡间隙为5 mm、机车二系横向刚度为100kN/m时,车钩满足最大纵向载荷为2 500kN计算工况稳定性的要求;当止挡间隙为7mm时,机车二系簧横向刚度需提高一倍才满足该纵向载荷作用下车钩稳定要求。     

机车车钩防脱装置设计与改造

内燃、电力机车运用中车钩自动分离会给铁路安全运输带来极大安全隐患,为防止车钩非正常情况下的自动分离、保证铁路正常安全运输生产,设计了机车车钩防脱装置,消除了机车车钩非正常情况下自动分离所带来的安全隐患.     

机车充风能力对重载列车缓解性能及车钩力影响研究

机车充气与排气性能是列车制动系统重要指标,目前机车制动系统验收指标仅对排气性能有明确要求,对充气性能无要求。机车供风能力不仅影响重载列车缓解特性和车钩力,而且严重制约重载列车在循环制动中的操纵方法。了解机车充气能力对缓解特性和车钩力的影响规律,以及重载列车安全运行和制动系统设计具有重要意义。通过建立列车空气制动系统仿真模型,分析机车充风能力对重载列车缓解特性和车钩力的影响。分析发现,机车充风能力对列车再充风时间、缓解波传播和车钩力都有明显影响;充风能力越弱,则缓解波传递越慢,车钩力越大。在本文研究范围内,合适的充气能力将比弱充风能力首尾车缓解时间差缩短3 s,最大车钩力降低16.2%。建议机车验收时增加机车充风能力检测,并给出了建议检测标准。针对重载列车充风能力,建议多部门联合系统性开展实验与仿真研究,制订重载列车制动系统检测标准与方法。     

密接式车钩连挂装置设计

文章介绍了南车资阳机车有限公司针对地铁调车机车上使用的密接式车钩连挂装置的结构设计,解决了密接式车钩在连挂时由于车钩向下倾斜,导致连挂不平稳、车钩高度调整困难以及在过65 m小曲线时密接式车钩装置与被连挂车辆容易发生干涉的问题,并进行了运动干涉分析、强度分析,以确保产品的安全性和可靠性.     

高速动车组救援连挂研究

结合动车组前端车钩和过渡车钩的结构形式和高度等参数,对不同型号的动车组在各工况下采用的过渡车钩高度与救援机车车钩高度的匹配性进行了研究。     

京沪线万吨列车主辅机最佳时间差仿真研究

随着京沪客运专线的建立,客货运输分线,提升货运能力已成为一个亟待解决的问题。使用大功率机车牵引万吨单编列车可以提高运能,但京沪线现有站台长度不能满足长大列车的停车要求,组合重载是提高运能的可能方式,多列车连挂运输使得列车的纵向冲动增加。本文以京沪线万吨组合列车(由两列5 000t的单编列车组成)为研究模型,计算分析了多种减压量制动和制动后缓解以及紧急制动车钩力分布规律。在此基础上分析了主从机车不同步时间对车钩力影响规律,并寻找到常用制动时,制动缓解时,从控机车提前于主控机车4s动作时车钩力较小;紧急制动时,从控机车提前于主控机车1s动作车钩力较合适。主从机车不同步动作对制动距离影响较小。     

组合列车装用13A/QKX100钩缓的中间机车承压能力分析

为研究重载组合列车中的中间机车承压能力,在分析13A/QKX100钩缓系统工作原理的基础上,建立了具有非线性迟滞特性的弹性胶泥缓冲器及具有钩尾摩擦弧面的车钩仿真模型。采用由1台HXD1八轴机车及2节C80货车组成的列车模型,分析了不同特性钩缓系统的承压动态表现,并研究了配备不同特性钩缓系统时中间机车的承压能力。研究结果表明:对于没有摩擦稳钩作用的车钩,中间机车轮轴横向力最大值随纵向压钩力及车钩自由角的增大而增大,但当车钩自由角较小时轮轴横向力相对纵向力的增大不明显;当车钩自由角小于6°时或钩缓系统具有摩擦稳钩作用时中间机车的承压能力大于2 500 kN。     

熔模铸造机车车钩工作应力与疲劳寿命仿真

为快速评估熔模铸造机车车钩性能,先对车钩材料取样测试获取材料性能参数;然后在ANSYS Workbench中分别对车钩3种典型受力和2种载荷谱下的静力及疲劳进行有限元分析。结果表明,机车启、停时车钩内最大应力分别为482.7 MPa和603.4 MPa,满足使用要求;采用重庆地铁3号线和大秦线载荷谱模拟,绘制出了重庆地铁3号线车钩的脉冲循环应力-疲劳寿命曲线,分析结果可以满足寿命要求。文章基于车钩材料性能测试和仿真分析,为熔模铸造车钩应力分布状态和疲劳寿命快速评估提供了便捷有效的方法。     

CRH2型动车组用过渡车钩的研制

目前CRH₂型动车组都采用密接式钩缓装置,但是既有机车所配备的几乎都是15号车钩,这对利用机车救援或者回送动车组带来难题。文中通过对2种不同型式车钩的分析,提出了过渡车钩设计的技术难点,阐述了过渡车钩的结构设计和联挂原理,并利用ANSYS有限元分析软件对其进行了强度计算分析,最后通过试验验证了过渡车钩的设计可靠性,并通过了线路运用考核实现批量供货。过渡车钩的开发解决了路局动车组救援或回送的难题。