机车牵引状态下曲线通过导向特性研究

考虑车轮与钢轨的运动特性及轮周牵引力,推导出机车在牵引状态下通过曲线时的轮轨蠕滑率计算公式,并对曲线通过时的轮轨横向动态相互作用特性进行仿真计算与分析;同时研究牵引力大小对转向架导向性能的影响,对比分析了机车牵引与惰行状态下的导向性能。理论仿真分析结果表明:牵引力可以改变轮轨纵向蠕滑力的大小和方向,与惰行工况相比,牵引状态下的轮对导向力矩有所减小,轮对的自导向能力减弱,不利于曲线通过;提高牵引力,总轮轨蠕滑率将很快达到饱和状态,牵引力越大,轮轨纵向蠕滑力越大,两侧纵向蠕滑力差值越小,机车轮对自导向能力越差,轮对冲角增大,而轮轨横向蠕滑力越小;当牵引力增加到一定程度时,总轮轨蠕滑率超过极限状态,曲线通过时两侧轮径差太小而出现打滑和空转的现象。     

三轴径向转向架机车曲线通过性能的提高

ＧＭ公司的电气动力部承担了一项六轴机车径向转向架的综合研究与发展计划。这些转向架上装有使轮间冲角减小的导向机构以减小曲线上轮轨磨耗。该研究计划中包括了对常规北美转向架和径向转向架两者进行的广泛的数学建模，给出了这些转向架的曲线通过性能的比较。比较用的参数有净横向力，冲角，轮轨磨耗指数。     

机车径向转向架径向性能试验分析

利用自主研制的轮轨冲角测量设备对我国新研制的DF4D型7001号和DF8B型7001号两种3轴自导向径向转向架机车的径向性能进行了试验分析,从试验结果表明DF4D型7001号和DF8B型7001号两种3轴自导向径向转向架具有明显的径向性能,曲线运行时,轮轨冲角有明显减小.     

牵引力对机车车轮轮轨黏着性能的影响分析

为了解机车在牵引工况下轮轨的蠕滑特征,本文采用线性蠕滑理论和非线性修正方法,推导出轮轨接触的蠕滑力公式,结合磨耗型踏面的轮轨接触几何特征,采用Simpack多体动力学软件建立DF8B型三轴转向架机车动力学模型,进行动力学仿真验证。研究发现:传统转向架机车在牵引工况通过曲线时,导向轮对外侧车轮轮缘根部接触钢轨,总的蠕滑力处于饱和状态;当轮轨接触总的蠕滑力饱和时,牵引力会引起轮轨接触界面的纵向和横向蠕滑力重新分配,牵引力越大,纵向蠕滑力越大,横向蠕滑力越小。惰行工况下导向力矩最大,随着牵引力的增加,导向轮对的导向力矩逐渐减小。     

基于图像识别的轮轨冲角测量系统研究

为了解决机车车辆运行过程中轮轨冲角的连续测量问题,研究基于运动图像识别的轮轨冲角测量原理,提出轮轨冲角测量方法。运用该方法研制了由图像采集系统、同步采集控制系统、图像处理软件等组成的轮轨冲角测量系统,通过连续测量转向架侧架与轨道的夹角和轮对与侧架的夹角计算轮轨冲角。应用该测量方法对DF8B三轴径向转向架机车进行实车线路试验,测得该车径向机构锁定和不锁定两种状态下通过250 m半径曲线时的第一轴和第三轴轮轨冲角变化曲线。     

重载铁路钢轨润滑及摩擦控制研究

钢轨润滑以及轨顶摩擦控制是重载铁路减轻钢轨侧磨以及伤损的有效措施之一。本文对比分析不同摩擦系数条件下,机车的曲线通过性能。分析结果表明,曲线外股钢轨轨距角处的润滑,有利于减小轮轨磨耗,与此同时,减小了机车的蠕滑导向力矩,从而增大了导向轮轮对冲角,轮轨横向力亦呈现增大趋势;曲线内轨轨顶摩擦系数适当减小对减小轮轨横向力起到积极作用。轮轨纵向蠕滑系数的增大,可明显提高轮对导向力矩,有利于轮对趋于径向位置,并减小横向力和轮对冲角,使得机车的曲线通过性能得到显著改善。     

牵引与导向在机车径向转向架上的协调

从机车转向架的功能出发，分析机车转向架的牵引与导向问题，提出了机车径向转向架的设计原则。文中指出，通过正确的结构设计及参数选择，可以解决常规机车转向架所元法解决的问题，实现机车径向转向架牵引与导向功能的良好协调。     

跨坐式单轨车辅助导向装置的导向效果分析

文章介绍了INNOVIA 300型跨坐式单轨车辅助导向装置的主要结构及作用原理,采用多体动力学UM软件建立带有辅助导向装置的跨坐式单轨车的动力学仿真模型,分析了跨坐式单轨车曲线通过的转向架回转角、导向轮和走行轮受力情况。仿真结果说明,辅助导向装置明显地减小了转向架在曲线上的冲角、导向轮径向力和走行轮侧偏力,有效地改善了转向架曲线通过时的导向性能。     

采用径向转向架技术改善重载提速货运机车动力学性能和牵引性能

为满足铁道部提出的牵引5000t、120km／h重载提速货运机车的要求，采用径向转向架技术和交流传动技术，不仅能显著改善机车的动力学和牵引性能，还能大幅度降低机车的维修成本，提高机车可靠性。本文通过对比计算分析得出了径向转向架与非径向转向架在结构、动力学和牵引性能方面的差异，并且介绍了内燃机车和电力机车两种径向转向架的结构布置和相关参数。     

径向转向架提速货运机车的动力学性能、牵引性能和曲线通过性能

为满足铁道部提出的牵引 5 0 0 0t ,12 0km/h提速货运机车的要求 ,采用径向转向架技术和交流传动技术 ,不仅能显著改善机车的动力学、牵引和曲线通过性能还能大幅度降低机车的维修成本 ,提高可靠性。通过对比计算分析得出了径向转向架与非径向转向架在结构、动力学、牵引、曲线通过性能方面的差异 ,并且分别简要介绍了内燃机车和电力机车两种径向转向架的结构布置和相关参数。