重型轨道车车轮异常磨耗原因分析及应对措施

针对重型轨道车车轮异常磨耗,从车轮材质、制动温升、车辆编组方式和制动力分配不匀等4个方面进行分析,确定长大坡道连续制动引起闸瓦和车轮踏面长期接触摩擦并导致车轮温度升高是车轮异常磨耗的主要原因,制动力不均匀和制动时间过长也会对车轮磨耗产生一定的影响。提出车辆通过长大坡道时控制速度及采取间歇制动形式下坡,以降低制动频率和制动时间,控制闸瓦和车轮踏面长时间摩擦产生的温升,以及合理匹配平板车和轨道车的制动效率、调整闸瓦与车轮踏面间隙、采取粉末冶金闸瓦等措施。     

为什么高速客车要安装防滑器、防滑器有哪几种类型

列车制动时，闸瓦或者制动盘产生的制动力，是使通过轮轨问作用力使列车减速的。然而，如果制动力过大或轮轨粘着系数降低，车轮就会抱死滑行。滑行不仅会造成列车制动阻力减少，制动距离增加，还会擦伤车轮，影响列车安全平稳运行。列车提速后，特别是旅客列车速度提高后，为了尽量缩短制动距离，必须要充分地利用粘着力，车轮纵向滑行的几率也相应增加。为了防止车轮滑行，需要在提速客车上安装防滑器。     

基于兰新线长大坡道动车组制动盘热仿真分析

制动盘是动车组制动系统的关键部件。电制动发挥异常时,在长大坡道线路上运营动车组对制动盘热负荷是一个严峻考验,因此研究动车组制动盘在长大坡道服役时温升情况对于分析整个制动系统的可靠性及安全性具有重要的意义。基于CRH5G动车组制动盘在兰新线军马场站-民乐站长大坡道线路上运用实际情况,建立了制动盘的三维模型及有限元网格模型,进行了军马场站-民乐站长大坡道调速制动及进站停车制动状态下的有限元热分析和试验验证。理论仿真结果得到了制动盘在长大坡道上最高温升为629℃,在室内1:1制动动力实验台上对相同工况进行试验验证,室内台架试验结果的最高温度为576℃,均高于UIC541-3-2010规定550℃的正常最大工作温度。为了提高动车组制动盘及闸片使用可靠性,建议在电制动异常情况下对动车组在长大坡道线路上的限速运营进行研究。     

市域列车救援工况溜逸风险分析及制动策略优化

针对市域铁路在运营过程中的救援场景研究缺乏及现有市域动车组能力不能完全满足救援的及时性要求等问题,本文研究了市域列车救援工况的溜逸风险及制动策略。首先,建立多编组列车连挂时的纵向动力学模型;然后,以北京大兴机场线为例,分析在救援工况下现有运营方式可能带来的列车溜逸风险;最后,结合相关标准,分析救援过程不同制动模式下乘客的舒适性。研究结果表明：在 33‰坡道上救援车以 5 km/h 连挂时,保持制动模式下列车加速度和冲击率将会达到 10.5 m/s2和 9.9 m/s3,且发生溜逸,而采用紧急制动模式时,列车的加速度和冲击率分别下降了 63.1%和 54.7%,未发生溜逸;当救援车连挂速度降低至 3 km/h 后,列车最大加速度和最大冲击率分别降低至 2.1 m/s2和 2.4 m/s3,乘客舒适性明显提高。在坡道停车时,由于存在制动-牵引切换过程,为保证在最大坡道上不溜车,列车保持制动力需达到 60%最大常用制动力以上。     

在长大坡道上运行的地铁客车制动系统方案制定与分析

通过对目前国内外地铁客车常用的几种制动方式，电空交叉混合制动形式及制动机的对比分析，根据地铁站距短，起制动频繁,制动减速度大的特点，阐述了在长大坡道上运行的地铁客车制动系统对踏面制动，盘形制动，电阻制动，再生制动，各车辆间的电空交叉混合制动及电控制动机的设计选型原则和方法，并以在连续近6km,5‰长大坡道上运行的德黑兰地铁客车恒速下坡，减速停车制动时所需的制动功率和车轮踏面温度模拟计算，试验的结果为例，说明在长大坡道上运行地铁列车必须设置足够功能的制动电阻来消散列车制动能量的必要性，提出了确定制动电阻发热等效电流（额定电流）及功率的基本原则和方法。     

城市轨道交通车辆车轮热强度预测

基于传热学和有限元理论,通过有限元软件对列车车轮的温度场进行模拟仿真,并通过对城市轨道交通车辆实际制动过程分析研究,建立了列车车轮的三维有限元模型,对车轮在不同制动初速度、减速度条件下的三维瞬态温度场进行仿真分析。从车轮材料所能承受的耐热极限方面研究了车轮温度场分布,即:车轮在初速度50～60km/h不同制动减速度条件下,连续往返运行一个来回,车轮的温度场满足材料的性能要求;在初速度80km/h不同减速度下连续制动后,车轮的最高温度会超过材料的耐热极限。从而得出能够满足列车行驶安全的制动初速度、减速度条件。     

40t轴重货车制动热负荷分析

增加轴重是重载运输提高运能的重要途径之一,然而轴重的增加对制动系统提出了更加严格的要求。采用数值方法,对40t轴重货车紧急制动和长大下坡道制动的车轮热负荷情况进行了模拟,对其温度场和热应力场进行了分析,基于制动热负荷对轴重40t货车车轮的强度进行了预测。结果表明紧急制动和长大下坡道制动最高温度均出现在车轮踏面处,其幅值分别为233℃和231℃;最大热应力分别出现在踏面和辐板外侧靠近轮毂处,其幅值分别为348MPa和252MPa。不同温度下的von Mises应力计算结果表明最大应力值均未超出材料的屈服极限。     

高速条件下动车组电制动防滑装置存在的问题及解决方案

<正>动车组的制动力主要包括电制动和空气制动,二者均为黏着制动。而对于黏着制动来说,在制动力的施加过程中由于轮轨间黏着条件的改变不可避免地存在车轮滑行的问题。随着车辆速度的提高,轮轨间的黏着系数在不断降低,车轮滑行的概率增加。车轮滑行带来的不利影响主要有制动距离延长、轮对擦伤等。为了尽可能减少车轮滑行,动车组上装设了电制动防滑装置和空气制动防滑装置。1故障情况及原因分析2013—2014年,我国高铁线路上发生了多起动车     

主控机车和从控机车通信信号延迟对2万t组合列车纵向冲动的影响

针对2万t组合列车存在的主控机车和从控机车通信信号延迟问题,基于多体动力学理论,建立了考虑通信延迟的列车纵向动力学仿真分析模型,仿真分析了列车在12‰长大下坡道循环制动过程中通信延迟对纵向冲动的影响规律和不同机车电制动力下通信延迟对纵向冲动的影响.结果表明:列车纵向拉钩力和压钩力均随着通信延迟的增大而增大,而且最大压钩...     

基于运输质量和运输能力的高速铁路长大坡道设置研究

针对我国西部地区高速铁路建设出现的长大坡道,从上坡对运输质量影响和下坡对运输能力影响两方面研究高速铁路的长大坡道设置问题。通过列车模拟牵引计算,研究250 km/h动车和350 km/h动车在15‰～30‰上坡道的运输质量下降情况,提出在困难艰险山区,长大坡道坡长设置可考虑动车组在大坡道上的运行速度不低于设计速度的70%。从最制约运输能力的列车到达间隔出发,分析长大坡道设置对列车到达间隔的影响,采用CRH380BK+CTCS3-300T车型车载,以250,300 km/h为制动初速,分别测算-15‰,-20‰,-25‰,-30‰理论连续坡道下的列车到达间隔。计算结果表明,若要满足5min的追踪间隔时间,或采取限速措施,或对大坡道的长度加以限制,基于CRH380BK+CTCS3-300T监控制动距离数据,给出列车运行限速和大坡道坡长设置的建议。研究表明,对于设计速度300 km/h及以上的高铁线路,大坡道长度设置建议维持原设计规范标准;对于设计速度250 km/h的高铁线路,30‰坡道长度建议不宜大于4 km,25‰坡道建议不宜大于5 km,20‰坡度建议不宜大于8 km。     

高速列车首排风阻制动板气动特性研究

为了改善风阻制动板制动效果,基于高速列车空气动力学建立四节编组高速列车数值仿真模型。采用FLUENT软件,通过三维、定常、可压缩Navier-Stokes方程以及k-ε两方程湍流模型,开展对风阻制动板制动力的研究。结果表明:风阻制动板在高速列车紧急制动时可以提供较大制动力。首排风阻制动板提供的制动力最大。首排制动板位于头车流线型车身尾端制动效果最佳。随着首排制动板位置的推后,制动力先减小,紧接着保持不变,然后缓慢降低,最后趋于稳定;同时头车的阻力以及列车的总阻力会持续降低,最后趋于稳定。首排制动板的最佳位置是头车流线型车身尾端。     

客运专线铁路是否需要设置6‰下坡道延续进路的探讨

研究目的:铁路技术规范规定遇到进站信号机外制动距离内进站方向超过6‰下坡道时应设接车进路的延续进路,以防列车冒进出站信号机后发生侧面冲撞事故.但是设置延续进路会带来车站列车通过能力的下降或增加工程投资等问题.客运专线铁路是否还需要采用该规定,对此进行分析与探讨,提出不宜设置的可能性,供工程设计者参考.研究结论:通过分析既有线6‰下坡道延续进路设置的由来,结合客运专线铁路车辆制动性能及列车运行控制装备水平的提高,提出了客运专线车站站外有超过6‰下坡道时无需设置延续进路的论点,突破了铁路技术规范的规定,对降低铁路轨道和信号工程投资、减少铁路用地、提高车站列车通过能力有现实意义.     

长大下坡区间货运列车周期性制动研究

针对货运列车在长大下坡道空气制动无法恒速且相邻两次空气制动之间需满足缓解再充风约束的特点,以司机实际操纵中普遍采用的50～70kPa减压调速为依据,建立货运列车的最优控制问题,研究其在长大下坡道上的最优操纵策略,基于极大值原理分析"全力制动-全电制动-全力制动"的周期性制动控制策略的最优性,以及列车入坡、出坡应满足的必要条件,提出长大下坡道及其相邻区间列车运行最优控制的数值求解算法。以SS6B型电力机车牵引50节重车进行仿真验证,结果表明:在准点的前提下,与模糊专家系统相比,采用的周期性制动策略能实现9.8%节能效果,证明本文算法正确、有效。     

CRH5G型动车组制动系统制动力分配的逻辑优化

在CRH5G型动车组运营前期的动态调试过程中,受部分铁路区段接触网压影响,使电制动发挥异常,在长大坡道的调速过程中完全由空气制动完成制动力的施加,使制动盘和闸片长期处于异常高温状态,可靠性降低而易发生故障。文章针对存在问题,通过优化制动力分配的逻辑结构,对制动力分配的方案进行了优化与升级。线路实测和制动盘热负荷计算分析证明,优化的方案能够有效地减少制动系统故障,节能降耗,持续提高我国高速列车高能效水平。     

列车制动的几种方式

制动就是对运动着的物体施加外力,转移物体的动能,使物体降低速度或停止运动。若使行驶中的机车、车辆降低速度或停止,就要采取制动措施。为了实施制动,在每一机车、车辆上都要安装制动装置。制动时制动装置具有两个功能:一是通过制动装置形成制动力,阻止列车运动;二是通过制动装置进行能量转移,将运行列车的动能转变为其他形式的能量。随着列车动能的转移和减少,列车将减速或停车。 制动力形成的方式 制动力形成的方式可分为两类:粘着制动和非粘着制动。 制动力由钢轨通过轮轨滚动接触点作用于车辆的制动方式,叫做粘着制动,也称摩擦制动。粘着制动时,制动力受轮轨间的粘着力的限制。其可能实现     

重载组合列车纵向力劣化分析与运行安全研究

我国的大秦铁路重载组合列车采用Locotrol同步控制系统,可使列车头部主控机车与中部从控机车间保持同步操纵。但是在列车缓解过程中,由于全列只有2个机车作为风源对列车管充风,列车前后部制动同步性差,纵向冲动明显,特别是位于列车中部断面的机车将不可避免地受到大纵向力作用的冲击,严重影响重载列车的运行安全。为探究大秦线中部从控机车循环制动中的纵向力演变规律,进行列车在等效坡度、制动初速、缓解初速、制动-缓解初速差和电制力等各种制动调速过程中不同工况下的一系列试验,对大秦线2万t重载组合列车的中部机车纵向力进行了全面系统的分析。针对重载列车运行安全性问题,提出了2种改善途径,一是提高钩缓装置的受压稳定性,二是通过优化操纵降低列车纵向冲动。此外,根据重载组合列车纵向动力学仿真模型的计算结果,对大秦线2万t重载组合列车在关键区段的实际运行操纵方式进行了仿真模拟。仿真结果表明：在长大坡道循环制动缓解过程中,降低电制力可在一定程度上降低重载组合列车中部机车的压钩力。通过利用坡度变化和改变电制力的优化操纵可以降低重载组合列车纵向冲动。进一步验证了试验分析的结论,为列车操纵优化提供了理论依据。     

市域快速轨道交通列车分段制动力控制方法研究与应用

轮轨可用粘着随列车运行速度提高而降低,地铁列车恒制动力控制方法在市域快速轨道交通线或城际线路上会因高速段粘着的降低带来滑行的风险。南京宁高城际项目S9线列车编组为3辆B型车,最高运营速度为120 km/h,全线为高架线路且上跨13 km宽的石臼湖面,轮轨间实际可用粘着较低。通过对S9线的粘着计算和电制动能力分析,提出分段制动力控制方法,用以降低对高速段的粘着需求。该方法能够减少列车高速段发生滑行带来的制动距离超标及轮对擦伤等安全风险,同时能够充分利用电制动减少列车闸片磨耗。     

货物列车制车率的选取与运行限速的探讨

通过计算分析,阐述了车轮保持制动过程中不产生滑行的条件,货物列车制动率的选取以及列车最高运行速度、紧急制动距离限值、制动率和轴重间的关系.阐明了轴重提高到25～30t后,制动距离限值不延长,必须降低列车最高运行速度;要保证货物列车最高运行速度,必须延长制动距离限值.     

磁浮列车涡流制动热效应研究

电磁涡流制动是磁浮列车安全紧急状况下的重要保障措施。本文通过解析法建立涡流制动过程感应板的温升模型以及温度对涡流制动力的影响作用模型,并结合具体参数分析温升情况和涡流制动力受影响情况。首先,根据磁路定律推导出涡流制动力与列车速度、励磁电流、气隙、电导率和磁导率之间的数学关系式,并从热平衡方程式出发建立制动过程中感应板的温升模型;再以电导率和磁导率为纽带使涡流制动力与感应板温度相关联,据此对涡流制动力进行温度修正;最后,将温度修正后的涡流制动力与试验得到的结果进行对比,从而验证了模型的有效性。     

先锋号电动车组制动力分析研究

先锋号动力分散交流传动电动车组是国家九五科技攻关项目，最高速度达250km／h，是目前国内最为先进的动力分散型高速动车组。本文对其采用的制动系统参数进行了详细的分析研究。通过台架试验以及线路试验结果表明，该制动系统能够满足先锋号制动力和制动距离的要求，并会在今后我国客运列车的提速中发挥重要作用。