旅客列车纵向冲动问题计算分析

以我国提速旅客列车为分析对象，针对列车运行过程中纵向冲动过大的问题进行了计算分析，充分考虑了制动前车钩的纵向状态，缓冲器类型，制动初速度，制动波速，减压量，制动缸压力上升特性曲线，风挡类型，列车编组辆数和线路纵向条件等主要因素，针对各因素进行了计算求解，对于不同类型的风挡和车端阻尼进行了详细计算分析，以对比装用不同风挡时车辆的冲动结果，提出了加装不同车端阻尼装置对改善车辆纵向冲动的不同效果。并通过试验结果证明了计算的正确性。     

旅客列车纵向冲动的研究（待续）

应用制动动力学理论对旅客列车的纵向冲动作用进行研究，文中分别介绍了应用仿真方法的电算结果、最大纵向力的简化计算结果和制动试验的实测结果，说明三者具有良好的一致性，并探讨旅客列车提速对纵向冲动的影响及其改进措施。     

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。     

制动机特性与旅客列车冲动

８０年代以来，旅客列车编组辆数增加了近５０％，列车总压缩力增加了１８０％。作者提出减小列车纵向总支的措施，除改进缓冲器性能外，还应改进机车制动机和选用性能优良的客车制动机。对装用ＪＺ－７型的内燃机车常用全制动，制动缸升到最高压力和制动缸缓解到３５ｋＰａ的时间均以改为１０－１２ｓ为宜。客车应推广Ｆ－８型分配阀；较高速度及较长编组旅客列车应采用Ｆ－８型电空制动机。     

ECP信号传播方式对3万t重载列车制动工况纵向冲动影响仿真研究

3万t重载列车是目前国内重载运输行业的重点研究对象,ECP方式是降低重载列车车钩力的重要手段。文章针对3万t重载列车,采用仿真方法研究了ECP电控信号传播方式的传播特性、列车制动能力和纵向冲动水平。研究表明,在3种ECP电控信号传播方式下,列车电控装置动作时间差为2.66～3.97 s,列车中制动缸活塞伸出时间差为2.80～3.80 s, 3种方式下列车制动能力差异不大,制动过程中产生车钩力最小的ECP传播方式为主控机车发送ECP信号的同时从控机车向前后发送ECP信号,紧急制动时最大车钩力为-1 565 kN。通过探究ECP信号传播方式对3万t重载列车制动工况纵向冲动的影响,可为3万t列车电空制动方案设计提供参考。     

提速客车纵向冲动试验研究

通过对提速客车纵向冲动的试验，研究了提速旅客列车纵向冲动的总体情况。提出线路坡度综合指标P和半径指标R，据此分析线路情况对纵向冲动的影响。分析司机操纵与纵向冲动的相关性，并给出多元线性回归方程。     

列车管局部减压对重载列车纵向冲动影响仿真研究

应用重载列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统,分析了常用制动时,一段局减孔、二段局减孔和局减阀弹簧对列车制动特性和纵向冲动的影响.常用制动时,一段局减孔面积增加90％,尾车列车管排气时间减少约7％,尾车制动缸达到平衡所用时间减少约10％,最大压钩力减小3.30％～4.84％.二段局减孔面积对列车制动特性和纵向冲动影响很小.局减阀弹簧工作弹力从35.8N增加到90.8N时,尾车列车管排气时间减少10.04％～18.24％,尾车制动缸达到平衡的时间减少19.25％～34.43％,压钩力减小3.30％～11.63％.局减阀弹簧工作弹力对重载列车车钩力影响最大,局减阀弹簧工作弹力越大,车钩力越小;一段局减孔径对车钩力影响次之,孔径越大,车钩力越小.二段局减孔径对车钩力影响很小.该研究为重载列车用新分配阀的设计和发展提供了方向.     

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。     

制动工况下旅客列车纵向动力学分析

以单节和谐型机车加挂19节25G型旅客列车为计算模型,运用多体系统动力学分析软件Universal Mechanism,对采用“大劈叉”制动方式时,制动初速、列车管减压量对旅客列车纵向动力学指标的影响进行研究,并对比分析常用与紧急制动工况下的动力学特性差异。研究结果表明,制动初速越低、列车管减压量越大,车钩力及纵向加速度越大、冲动越大;在100 kPa和170 kPa两种列车管减压量下,列车纵向动力学特性差异不大;相对于常用制动,紧急制动时全列车产生很大的压钩力,车辆间的拉钩力作用较小。在西康铁路青岔—营镇下行区段11.9‰下坡道分相处,19节编组列车断电通过时有明显冲动,且冲动发生在机后15位车。     

旅客列车纵向冲动的研究(续完)

5 列车最大纵向力的简化计算方法 　　列车运行过程中的纵向冲动和纵向力都是列车纵向动力学研究的主要对象，纵向冲动直接影响旅客的乘坐舒适性。纵向力基本上和纵向冲动成正比，而且是导致列车断钩、脱轨等重大事故的直接因素。但车钩力的实际测量要比纵向冲动(减速度)困难得多，为此，可以应用理论研究的简化计算方法。     

客运专线相关旅客列车开行方案研究

通过分析铁路客运专线的相关收益及费用,从铁路运输企业和旅客两方面的利益出发建立了客运专线相关旅客列车开行方案的多目标优化模型,提出了优化旅客列车开行方案的求解方法。所提出的换乘多种类别列车的疲劳恢复时间计算公式、不同消费层次选择不同类别列车的思想、列车开行数量的计算式、列车的吸流原则、确定列车类别的动态规划方法等都贴切反映了铁路客运组织和客运市场的相关规律。该方法在客运专线预可行性研究中得到了成功的应用,求解路网规模为60个车站的旅客列车开行方案仅需100s左右时间,并获得了满意的结果。     

临近客运专线铁路施工建设项目风险管理的研究

研究目的:临近客运专线铁路施工的建设项目易受意外事故的影响,影响客运专线运营安全,具有风险大,风险不确定的特点。本文研究了临近客运专线铁路施工的建设项目风险的特点及影响,探讨临近客运专线铁路建设项目风险管理的问题。研究结论:临近客运专线施工必须把确保客运专线行车安全放在首位,坚持"安全第一,预防为主,综合治理"方针,必须坚持运输、施工兼顾的原则,确保运输和施工安全。     

杭甬铁路客运专线选线研究

杭甬铁路客运专线地处长三角南翼,经济较为发达,城镇化水平较高。在铁路选线时,除了正常的选线手段外,针对杭甬通道的特殊情况,如何满足地方规划、节省工程投资、充分利用既有的通道资源,减少对地方的影响,集约和节约用地作了详尽的研究,线路走向满足了地方的需要,可为今后经济较发达、城镇化水平较高的地区选线提供借鉴意义。     

铁路客运专线轨道超高设置的适应性研究

为适应不同地区居民出行的差异经济承受能力,研究在客运专线出现的高速和普速列车共线运营的新运输组织模式下,无砟轨道超高设置的适应性问题。针对不同速度的高速和普速列车混跑模式,通过对欠、过超高容许值的分析、限值检算,超高与轮轨的关系,曲线半径与超高的关系,以及超高顺坡率的调整和计算,结论为:曲线的轨道超高设置按照250km/h速度的均衡超高来确定可满足大部分列车通过需求,并且缓和曲线全段设置超高顺坡。     

铁路客运专线基础设施维修基地设计研究

研究目的:为适应国内外铁路客运专线基础设施维修基地的设计需求,笔者通过对主持完成的国内第一个新建的广州客运专线基础设施维修基地的设计总结,从基地功能定位、设计规模、总图布置等多方位深入探讨,并通过生产实践不断进行经验总结,为今后同类型的基地设计探索出新思路,提出参考意见。研究结论:进行铁路客运专线基础设施维修基地设计时应从全路路网的角度出发,进行合理布点及功能定位论证,选址以满足铁路枢纽规划为前提,结合多方面因素进行综合决策,减少对环境的影响;在基地总图布置设计时,应根据生产检修工艺流程,做到布置紧凑合理,各种生产作业互不干扰,完善综合管线设计,兼顾远期预留发展条件。     

铁路客运专线提运架施工设备优化研究

在客运专线建设中，影响客运专线工期的重要因素就是关键设备的施工组织。通过对在建客运专线的调研，统计了客运专线的路基、桥梁、隧道等长度及比例，同时对在建客运专线的提运架设备投入情况进行了统计分析，并实地测量了运架作业时间，最后提出了客运专线提运架施工设备优化方案。     

客运专线综合接地系统方案研究

研究目的:本文提出了综合接地系统的总体要求、范围、贯通地线的规格等,为满足目前客运专线站前基础工程的施工需要具有深刻的现实意义。研究方法:客运专线综合接地系统是一项复杂的系统工程,本文通过对综合接地系统的必要性和可行性分析及方案研究,达到将各种接地有机、合理的结合起来,保证客运专线各系统、各设备之间实现等电位连接,减少不同设备、不同系统之间存在的电位差及可能造成的人身和设备的安全隐患。研究结论:为保证客运专线整个系统运行的安全可靠性,采用综合接地系统是可行的。     

客运专线桥梁中减隔震技术应用研究

研究目的:基于某客运专线铁路桥梁穿越地震断层带,研究桥梁采用合理的设计理论、方法及有效安全的抗震或减隔震措施,完成在发育区域性地质断层带内的桥梁抗震设计。研究结论:依据实际地质情况,采用反应谱法和时程法,计算比较了桥梁使用普通盆式支座与双曲面球型减隔震支座地震反应的差异,结果表明双曲面球型减隔震支座可大幅降低墩顶的水平地震力,并能满足桥梁在区域性地质断层带内结构大变位的要求,为桥梁下部结构优化设计提供依据,并产生很好的经济效益和社会效益。双曲面球型减隔震支座首次应用于跨越地质断层带的客运专线桥梁工程中,希望为今后铁路桥梁在跨越复杂地质区域及地震高烈度区域提供设计依据,也为今后相关设计规范、标准的修订提供技术支持。