重载组合列车不同编组模式下制动性能研究分析

重载组合列车由于编组牵引机车设置位置的差异性,会造成组合列车制动指令接受/发送、列车制动/缓解以及列车充气时间等的差异性,通过对神华集团朔黄铁路开行的2万t重载组合列车不同编组模式对组合列车的影响分析,同时结合2万t重载组合列车静态时的试验数据,提出了"2+1+1编组"模式制动性能优于"1+1编组"模式的建议方案。     

两万吨重载组合列车牵引和制动时的车钩力分析

利用循环变量法建立了由2台"和谐号"机车牵引的两万吨重载组合列车的3维空间耦合模型,比较了两万吨重载组合列车当机车处于2+0、1+1+0、1+0+1这3种不同编组位置时,在主辅机车同步牵引、辅机滞后牵引、主辅机车同步制动、加装可控列尾装置制动等工况下列车的车钩力。仿真计算结果表明:在以上牵引和制动工况下,机车在1+1+0编组位置时列车整体车钩力最小;在2+0编组位置时列车的车钩力和列车冲动均最大,而1+0+1编组位置下列车性能处于1+1+0和2+0编组位置之间。在安装可控列尾装置后,在制动时列车的车钩力和纵向冲动均较未安装时减小。所以在对两万吨重载组合列车进行编组时,宜采用1+1+0这种编组方式并安装可控列尾装置。     

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。     

大秦线3万t列车试验设计与实践

论述大秦线3万t重载组合列车试验研究的意义,从理论计算到实践验证了3万t列车的编组模式,分析3万t试验的主要风险因素,介绍试验测点布置情况和专为3万t列车试验开发的"基于光纤网络的超长重载列车分布式测试平台",按照循序渐进、积极稳妥的试验推进原则,从静态到动态,从2.3万t到最终的3万t,系列试验取得了圆满成功,获得了一系列创新成果。     

2万吨重载组合列车纵向冲动影响研究

为了研究我国2万吨重载组合列车纵向冲动问题,以装用C80系列运煤专用敞车的组合列车为例,采用Matlab/Simulink模块建立了2万吨重载组合列车动力学模型,考虑列车编组方式、从控机车响应时间、车辆结构、钩缓装置、运行条件等因素,重点分析了1+2+1组合列车紧急制动工况下各因素对纵向冲动的影响。研究表明:列车编组方式对各车位车钩力的大小和分布影响很大,提高从控机车响应时间、装用牵引杆装置或摩擦胶泥缓冲器有利于改善车钩受力,列车以低制动初速度在陡下坡道时进行紧急制动的车钩力最大。     

我国铁路重载技术创新的重大突破——3万吨重载列车试验成功运行

4月2日6时31分，一列由4台电力机车牵引、编组320辆、总长3971米、牵引总重3万吨的试验列车，由北同蒲线袁树林站始发，经过12小时25分、738．4公里的运行，于当日侣时56分安全顺利到达终点站大秦线柳村南站，3万吨重载列车运行试验取得圆满成功，实现了我国铁路重载列车牵引重量从2万吨到3万吨的跨跃，使我国戌为世界上仅有几个掌握3万时铁路重载技术的国家之一。     

我国铁路重载运输技术体系的现状与发展

中国重载铁路自20世纪80年代起,经过几十年的发展,构建起了以大秦铁路为代表的25t轴重重载运输技术体系;采用以25t轴重和谐HXD1和HXD2型交流传动八轴9 600kW为主的重载货运电力机车和C80系列运煤专用敞车,以及分布式无线同步控制等技术,创造了单条铁路年运量达4.45亿t的世界纪录。在此基础上,中国铁路近年来又开展了30t轴重重载铁路运输相关技术和开行3万t重载组合列车成套技术的研究,新研制出30t轴重的和谐HXD1F和HXD2F型交流传动货运电力机车以及C96和C96H型专用运煤敞车,在中南铁路采用了我国近年来研发的30t轴重重载工务工程技术和设备;通过进行3万t重载组合列车不同编组方式的仿真计算、列车静置试验和运行试验,基本确定采用1+1+1+1(推)编组方式开行3万t列车的方案是可行的;增大轴重和加大列车牵引重量是我国铁路重载运输技术的发展方向。     

3万吨重载列车作用下小半径曲线段轨道结构横向稳定性分析

建立了朔黄铁路3万吨C80重载列车纵向动力学模型、机车和车辆动力学模型及轨道结构有限元模型，分析了重载列车通过小半径曲线段时最大车钩力分布、车辆运行安全性以及轨道结构横向稳定性。结果表明：3万吨重载列车最大压钩力一般大于拉钩力，压钩力最大值主要出现于第二个万吨编组的前部和第三个万吨编组的中部；3万吨重载列车作用下压钩力、拉钩力、轮轴横向力、轨排横向位移的最大值分别为1 205.00、1 062.10、83.88 kN和1.22 mm，均小于安全限值，满足列车运行安全和轨道结构横向稳定性要求；通信故障情况下脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力和轨排横向位移均大于正常通信情况下，且其最大值均出现于半径400 m曲线段。     

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...     

南车机车牵引3万吨列车试验成功

<正>4月2日18:56,随着满载着3万吨煤炭的55001次试验列车安全驶入柳村南站,大秦铁路3万吨组合列车运行试验顺利完成,开辟了我国铁路重载运输的新纪元,这将为我国北方煤炭能源的东运南输提供极为重要的装备保障。为确保试验的安全、可靠,此次3万吨重载列车牵引试验全部采用中国南车株机公司研制的4台大功率电力机车实施牵引(HXD10066+HXD10001+HXD10069+SS40862),总编组     

大秦线重载列车发展研究

介绍世界铁路重载运输发展趋势及世界重载铁路的标准和主要模式,阐述大秦线重载列车发展历程、不同编组形式的重载列车关键技术以及各类型重载机车的性能、工作原理和重载车辆技术等,针对大秦线开行1万t、2万t重载列车的安全问题提出建议和对策。     

大秦线3万t列车仿真计算与试验验证

为实现中国铁路重载运输技术再创新,同时为大秦线进一步增加运量进行技术储备,中国铁路总公司决定在大秦线组织进行3万t组合列车试验,对大秦线(含北同蒲线)在既有设备条件下首次采用Locotrol同步操纵系统开行3万t重载组合列车的牵引方式、安全性、运行品质、可行性等方面进行探索性试验研究。试验并开行3万t列车是一项庞大的系统工程,涉及机车车辆、通信信号、工务工程、牵引供电、运输组织等多方面内容,中国铁路总公司按照循序渐进、积极稳妥的推进原则,首先进行了不同编组方案3万t列车的仿真计算,并结合以往2万t列车试验和开行的成功经验,优选出了3万t列车试验编组,然后对优选的编组依次进行了静置试验和线路运行试验,最终于2014年4月2日成功进行了3万t列车运行试验[1]。     

大秦线重载组合列车的LOCOTROL技术应用研究

分析大秦线2万t重载组合列车采用LOCOTROL技术的运用情况。介绍了LOCOTROL装备的工作原理,结合大秦线有关试验、计算和运行情况,分析不同编组的2万t重载组合列车动力学性能。讨论LOCOTROL装备的延迟时间对重载组合列车性能的影响,针对大秦线开行2万t重载列车的安全问题提出建议和对策。     

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。     

大秦线重载列车运行仿真计算研究

针对大秦线的实际情况,通过建立重载列车运行仿真计算模型,研究大秦线不同编组重载列车的牵引、制动等技术参数,为大秦线组织重载列车试验、制订合理的操纵方法和保证列车安全、可靠、正点、高效、节能运行提供技术依据.仿真计算表明采用LOCOTROL技术,运用合理的操纵方法,按照SS4型机车(1 2 1)和(4X5000t)编组方式以及HXD1机车(1 1 0)编组方式牵引2万t组合列车,均能够满足大秦线运行时分以及长大下坡道对循环制动再充风时间的安全性要求.采用HXD1型机车(1 1 0)编组方式牵引2万t列车的最大纵向力比SS4型机车(1 2 1)编组方式的稍大,紧急制动最大纵向力一般在2000 kN以下,常用全制动最大纵向力为1000 kN左右,均有一定的安全裕量.仿真计算结果与实际试验结果相吻合,为大秦线成功开行2万t级重载组合列车提供了技术支持.     

不同机车组合对大秦线2.1万t列车中部机车动力学性能的影响分析

针对大秦线重载列车的2种不同机车组合(HXD2+HXD1或HXD1+HXD1),比较调速制动工况下中部机车的动力学性能,并分析不同机车组合对大秦线2.1万t列车中部机车动力学性能的影响。得出HXD1+HXD1的1+1编组中部机车的动力学性能优于HXD2+HXD1的1+1编组中部机车,信号滞后对中部机车的纵向冲动有很大影响的结论。     

大秦线2万t重载组合列车试验研究

介绍了大秦线开行2万t重载组合列车的试验目的、主要试验内容和从2005年6月至2008年9月进行的不同装备、不同编组的8次2万t组合列车综合试验的实施过程。说明了2万t重载组合列车试验结果评定指标的确定依据和长大货物列车综合测试平台的特点。介绍了大秦线2万t重载组合列车试验的创新性研究成果。     

大秦线重载组合列车互联互通研究

分析大秦铁路重载运输组织特点,结合大秦线运输增量及2万t列车运输组织模式,简述解决重载组合列车机车间互联互通的方法,分析机车互联互通后牵引特性、动力学性能、制动性能。采用互联互通技术有效提高了列车编组效率,对我国铁路重载运输技术发展具有重要意义。     

通用敞车编组的重载列车试验分析

针对大秦、瓦日铁路的通用敞车和专用敞车编组重载列车的试验结果,对比分析编组质量、循环制动性能、紧急制动距离、列车纵向力性能等参数。结果表明,在相同站线条件下,通用敞车编组质量小于专用敞车,其循环制动性能、紧急制动距离、列车纵向力等参数都能满足重载列车要求;通用敞车可作为重载列车的编组车辆,应用于单元万吨和组合万吨重载列车中。     

大秦线可控列尾装置实时监测系统的研究

大秦线2万t重载列车采用1+1+可控列尾装置的编组方式。可控列尾装置基于无线通信与主控机车同步排风,整列车同步制动。因此,可控列尾装置的正常运行关系到大秦线2万t重载列车的运输安全。为此,研制开发的可控列尾装置实时监测系统具有对机车运行参数监测、可控列尾装置主机TCU工作状态和电池电量状态监测、分编组跟踪、存储查询报表等功能,是可控列尾装置正常使用的有力保障