车辆调车纵向冲击特性研究!

基于车辆在编组连挂时的缓冲器冲击修正模型,通过建立多组列车冲击模型、车体刚度串联模型以及车体-钩缓装置-车体的串联模型,分别研究不同列车编组数量、不同冲击工况、不同车体刚度及不同阻抗特性的车辆缓冲器的组合对车辆纵向冲击特性的影响。结果表明,当冲击车和被冲击车的数量均大于2时,最大车钩力与车辆的数量间不存在明显关联,且此时冲击面的车钩力比编组为其他数量时的车钩力大,因此在进行车辆冲击试验及缓冲器性能测试时,冲击车和被冲击车的数量均大于2较为合理。当车体刚度较小、冲击速度较高时,车体刚度会对车钩力产生较大影响;冲击车和被冲击车具有不同阻抗特性的缓冲器组合冲击时,其最大车钩力和缓冲器行程会不同。因此,新型缓冲器的阻抗特性应设计为在低速冲击时具有柔性,从而保证低速冲击时的车钩力平缓增长,而在高速冲击时应体现为刚性,以限制缓冲器的最大行程。     

地铁列车连挂冲击问题研究

应用计算仿真的方法，分析研究地铁列车在不同连挂速度下缓冲器容量与冲击加速度和车钩力之间的关系。提出地铁列车连挂车钩冲击力与连挂车辆数量无关；车钩峰值冲击力决定了缓冲器的容量；地铁列车没有必要追求过高的连挂速度；连挂速度应该在4km/h以下。     

气液-压溃组合式缓冲装置冲击吸能特性实验研究

动车组用中间车钩缓冲吸能装置主要由气液缓冲器和压溃管组成,为研究其工作场景中动态吸能特性,采用两辆台车与中间车钩连挂,撞向刚性墙进行冲击实验,台车冲击速度分别为7.19、18.7和25.7 km/h 3种工况。冲击作用下,气液缓冲器阻抗力具有明显的动态特性,最大压缩行程的阻抗力随冲击速度提升而增高,可达1500 kN,远高于其静压实验最大阻抗力800 kN;而压溃管动态阻抗力与静压结果基本一致为1500 kN;冲击速度为18.7和25.7 km/h,气液缓冲器压缩行程达到30 mm时,阻抗力达1200 kN,压溃管被触发压溃,气液缓冲器与压溃管同时进入压缩状态,一起压缩变形。     

重载机车车辆调车连挂冲击特性分析

机车车辆轴重的提高和列车编组数量的增加会导致调车连挂冲击中的纵向冲动显著增大,从而带来一系列安全隐患。通过构建摩擦缓冲器动力学修正模型、车辆冲击动力学模型及车体—钩缓—车体串联模型等,研究了不同制动状态及不同阻抗特性缓冲器组合对车辆纵向冲动的影响。结果表明:缓冲器动力学修正模型能较好地模拟机车车辆调车连挂冲击中的缓冲器特性,以及制动阻力作用下的车钩力变化;车体—钩缓—车体串联模型能较好地模拟装配不同阻抗特性缓冲器的机车车辆连挂组合的冲击,对缓冲器的合理选用具有一定的理论指导价值。     

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。     

动车组中间车钩动态力学性能研究

以某高速动车组中间车钩为研究对象,在碰撞速度大于5 km/h的条件下,进行车钩缓冲器的动力学性能碰撞试验。分析不同速度下车钩力和缓冲器压缩量相对于时间的变化关系,以及缓冲器动态特性曲线的变化规律。研究结果表明:随着碰撞速度的增大,缓冲器每完成一个回程的时间变短;在相同的撞击速度下,运动端缓冲器的压缩量要比静止端缓冲器的压缩量要大;车钩缓冲器在真实的碰撞过程中并不是完全走同一条加载曲线,在一定的碰撞速度范围内,随着碰撞速度的提高,加载曲线会相应的升高,当超过临界碰撞速度时,随着碰撞速度的提高,加载曲线会相应的降低。对比了碰撞试验与落锤试验得到的缓冲器特性曲线,说明通过碰撞试验来获取缓冲器真实的动态特性曲线是有必要的。研究成果为深入车钩动力学仿真提供参考和依据。     

钩缓装置碰撞及坡道救援仿真动力学性能分析

以某城轨车辆用车钩缓冲装置为例,介绍了其结构组成,通过动力学仿真计算软件,建立了多编组列车模型,并进行列车的碰撞及坡道救援仿真分析,最终得到了车钩缓冲装置在碰撞及坡道救援过程中的作用力、缓冲器变形量及其变化规律。计算结果表明在碰撞过程中,碰撞连挂面的车钩力及缓冲器变形量最大,沿列车纵向向两端面不断减小,车钩缓冲器、压溃管、防爬器依次逐级吸收冲击能量;在坡道救援工况中,制动速度对车钩缓冲装置的动力学性能基本无影响,增加车辆载重,其制动过程中车钩作用力变大,缓冲器行程增大。     

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。     

动车组用橡胶缓冲器动力学性能研究

概述了动车组用橡胶缓冲器的基本结构及工作原理,建立了基于橡胶缓冲器的列车纵向动力学计算模型,利用数值模拟的方法对缓冲器进行了动态特性分析。计算结果表明:缓冲器在列车启动、制动工况下可以满足使用要求;在列车连挂工况下,缓冲器受到的冲击力随连挂速度的提高而急剧增大,综合考虑各种因素,列车连挂速度不宜过高。     

102型钩缓装置重载适应性研究

在分析重载机车102型钩缓装置结构特点的基础上，明确其受拉状态下最大自由转角大于受压状态的特点；通过唐包线重载列车实车试验数据，评价102型钩缓装置在双机重联牵引运用环境下区间运行和侧向通过12号道岔工况下的重载适应性，分析车钩最大自由转角和机车二系悬挂横向刚度对重载机车安全性的影响；采用加权离散方法，建立可模拟车钩钩肩止挡和缓冲器偏压特性的102型钩缓装置动力学子模型，基于此搭建机车位于双机重联位和中部从控位的列车动力学模型并进行验证，仿真分析102型钩缓装置在组合编组运用环境下的重载适应性。结果表明：102型钩缓装置能够适应双机重联牵引单元万吨列车的安全运用要求，在侧向通过道岔时具有较好的线路曲线方向跟随性；机车二系悬挂刚度、车钩最大受压自由转角对机车运行安全性具有明显影响；在满足现场车钩连挂需求的前提下合理控制车钩最大受压自由转角，102型钩缓装置能够适应双机组合牵引2万t列车的安全运用要求。     

重载机车连挂仿真算法及仿真结果的有效性分析

分析了机车连挂仿真的动力学模型和求解方法,对重载机车连挂仿真计算的影响因素进行了深入的讨论,包括重载计算工况、缓冲器特性、车体变形、机车转向架、连挂数量、车钩间隙等因素.并且将连挂仿真计算结果和冲击试验结果进行对比和统计,分析连挂仿真计算结果的有效性.     

南非20E型机车连挂冲击性能研究

文章根据动力学原理,在UM软件中建立车体-钩缓-车体串联模型,模拟装配NC390/391缓冲器的20E型机车与装配SL-76缓冲器的70 t货车连挂冲击过程,从而获得不同冲击速度下的车钩力及加速度等特性,并以模拟结果为理论依据,同时结合20E型机车连挂冲击性能的要求,开展车辆连挂冲击碰撞试验。结果表明,南非20E型机车的连挂冲击性能满足客户的要求。     

车钩高度检查尺的研制

1　概述车钩是机车与车辆和车辆之间互相连挂的部件 ,为了便于连挂和行车安全必须规定车钩高度在一定的范围内。车辆不仅在牵引或连挂时互相碰撞发生冲击 ,在运行中因速度的增减也产生冲击现象 ,这些冲击所产生的动能由缓冲器部分或全部吸收 ,以减少对车辆的影响 ,否则将使车辆破损 ,使旅客感到不舒适或货物受到损坏。车钩装置在调车作业和运行中经常受到牵引力和冲击力的作用 ,致使各部产生磨耗、裂损以及引起车钩三态作用不良等故障。除进行日常维修保养外 ,还必须进行定期检修 ,以便保证质量和作用性能良好。在实行段修时 ,由于转向架 ,…     

车钩间隙对200km/h速度等级客运列车纵向冲动的影响

利用Simpack动力学软件建立了客运列车模型,通过仿真计算分析了车钩间隙对200 km/h速度等级客车纵向冲动的影响.在车钩间隙从0～5 mm变化时,分别计算了没有纵向冲击时车体的纵向振动加速度、主振频率,及有纵向冲击时车体振动加速度和车钩缓冲器行程.计算结果表明:车钩间隙是车体受到纵向冲击后产生较大纵向振动加速度并持续振动的根源,车钩连挂间隙变小不仅可以降低车体的纵向加速度,还可以使纵向振动加速度的收敛性更好.     

苏州地铁2号线车钩缓冲装置

根据苏州地铁2号线对车钩缓冲装置性能的要求,确定了车钩连挂系统、压溃装置、弹性胶泥缓冲器等功能模块的形式和参数,并通过冲击吸能计算进行了验证.     

长大重载列车断钩事故的思考

长大线实行 5 0 0 0t重载列车运输以来 ,发生多起列车断钩分离事故。断钩分离事故与列车的总重、机车的牵引方式 (单机或多机牵引 )、列车的运行速度、线路的状态、车钩的纵向刚度、制动机和缓冲器的特性以及调车作业时车辆联挂速度等因素有关 ,司机的驾驶操纵技术也是构成断钩的因素之一。但目前我国车辆车钩的强度是否能够满足 5 0 0 0t重载列车的需求 ,已是当前急需解决的问题。随着列车的运行速度、牵引总重和调车联挂速度的提高 ,作用在车钩上的载荷也随之加剧 ,从而对车钩的强度提出了更高的要求。列车在运行中车钩除受到随机的、交变…     

新型密接式车钩缓冲装置设计及动力学分析

通过对国内外密接式车钩缓冲装置应用情况的调研,研制了一种新型密接式车钩缓冲装置,并对其结构功能、总体设计参数及技术条件进行了说明.该车钩采用模块化设计,具有结构简单、成本低等优点.结合天津地铁建立6节编组列车动力学模型,分析了新型密接式车钩的曲线通过能力、直线上的最大承压能力以及起动、制动工况时车钩受力情况,并分析了缓冲器初压力对列车纵向冲击的影响.计算结果表明新型密接式车钩缓冲装置能够有效改善列车运行过程中的动力学性能,满足地铁车辆实际运行中的技术要求.     

重载机车曲线通过时车钩偏转行为研究

对机车车钩的钩头轮廓曲线进行数据离散,采用多体动力学软件SIMPACK反演得到钩头的轮廓曲面,建立1对连挂钩头间的曲面/曲面接触模型,与钩肩、止档及钩尾摩擦副模型,融合非线性缓冲器模型建立13A/QKX-100和DFC-E100型2种典型重载机车钩缓装置模型.仿真分析重载机车通过曲线时车钩的偏转行为,并与静态计算结果对比.结果表明:由传统的车钩转角静态计算方法只能计算理想状态下的车钩钩体中心线相对于车体中心线的转角(钩体转角);受钩头间的相对转角(钩头转角)及轨道曲率变化、不平顺等线路状况的影响,实际的钩体转角比静态计算结果大;机车曲线通过时钩缓装置的主要运动是钩体相对车体的转动,当钩体转角处于自由转角范围内时钩头转角较小,一般不超0.16°;当钩体转角达到自由转角且有继续增大的趋势时钩头间会产生明显的相对转动进行补偿,以使机车顺利通过曲线.     

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。     

重载机车二系横向止挡纵向间距对车钩受压稳定性的影响

针对摩擦式车钩受压偏转行为,分析了重载机车二系横向止挡纵向间距对车钩偏转角的关系,通过建立由2台8轴重载机车、1台虚拟货车与4组缓冲器具有迟滞特性的摩擦式钩缓系统组成的列车动力学模型,研究了制动条件下机车二系横向止挡纵向间距对车钩稳定性能与列车运行安全性能的影响规律。计算结果表明:二系横向止挡纵向间距对车钩受压稳定性能及列车运行安全性有重要影响。在500 kN压钩力作用下,当二系横向止挡纵向间距为10 m时,车钩最大偏转角和车体横向错位分别为10°和60 mm,列车安全性指标超出安全限值;当二系横向止挡纵向间距增加至14 m时,车钩最大偏转角和车体横向错位分别减少了70%和67%,列车安全性指标远低于安全限值。在机车设计中,应该适当地增加二系横向止挡纵向间距提高制动条件下列车安全运行性能。