双供制式微控列车制动机试验系统设计与实现

列车制动故障是目前干扰铁路运输秩序的惯性故障之一,随着货物列车提速与重载的全面实施,列车制动故障越来越引起铁路运营部门的关注,按照铁道部《铁路货车运用维修规程》、北京铁路局《行车组织规则》的规定,当前列检试风设备已经无法适应现场试风作业的要求,不能进行500/600kPa之间转换;不能以尾部风压作为试风判定标准,为此,北京铁路局丰台车辆段研究开发了双供制式微控列车试验系统,解决了电控大闸列首风压与无线风压监测仪列尾风压之间的压差,实现了铁路新的列车制动试验最新标准和技术要求,满足当前现场试风作业的需求。     

对列车车辆制动试验监测装置与电控大闸联控方案的探讨

2006年铁道部推广使用的列车车辆制动试验监测装置,符合铁路列车制动机试验在机车供风或地下风管路供风工况下尾部风压全部试验和简略试验的技术要求,是监控列检试风作业、提高试风作业质量、消除列车制动故障的重要监测设备.     

350～400km·h~(-1)高速列车作用于声屏障的脉动风荷载特性研究

针对350~400km·h~(-1)高速列车作用于声屏障的脉动风荷载问题,基于三维非稳态的k-ε两方程紊流模型,采用移动网格的数值仿真计算多种车速、多种屏轨距条件下列车通过声屏障区域的动态风场过程,得出声屏障各部位的脉动风荷载时程曲线等各类结果数据及多种参数的影响规律,并与实测资料进行对比分析。结果表明:300~400km·h~(-1)列车脉动风荷载随列车速度的增加而加速增大,与声屏障至线路中心距离呈现近双曲线性反比关系,风压值分布沿声屏障高度呈现底部大、顶部小的规律;理论计算风压值及其与实测列车脉动风荷载时程曲线形状、参数影响规律等均相符较好,部分计算风压量值略大于实测值,原因在于计算中列车及声屏障模型光滑表面的模拟方法忽略了实际粗糙表面的风阻等因素。在仿真与实测的基础上,提出380~400km·h~(-1)高速列车脉动风荷载的最大风压取值建议及广义振动频率范围1.96~4.79Hz等动力设计建议。     

铁路沿线太阳能电池板及支架立柱的抗风性能

以西成(西安—成都)高速铁路沿线立柱式太阳能电池板支架立柱的布设为背景,通过数值计算、风洞试验及有限元分析研究其抗风性能。为避免结构共振,须获得高速列车脉动风压的振动特性,通过刚性模型测力试验获取了结构最不利风偏角,试验结果可作为调整结构布设方向的依据。铁路沿线结构抗风设计须考虑自然风荷载和列车脉动风荷载的综合作用。本文提出了一种验算铁路沿线结构抗风安全性的方法:基于数值计算得到结构受列车风荷载作用下的极限风压,以此反算结构所受极限风荷载,并利用风洞试验及有限元计算方法计算结构应力。     

高速铁路封闭式声屏障的风压荷载试验研究

针对高速铁路封闭式声屏障在列车风与横风作用下的风压荷载问题,采用中南大学自主研发的横风-移动列车风洞试验系统,研究横风和列车风作用下声屏障的风压荷载分布.研究结果表明:圆形断面封闭式声屏障外壁风压系数分布沿环向先减小后增大,与单圆柱的风压分布大致相似,给定风速下最大负风压系数-3.38;单车通过声屏障时脉动风压幅值与车速平方近似成正比,同一截面风压沿环向非均匀分布,近侧的压力峰值高于远侧,最大相差16％;2车交会时,交会区域风压峰值明显增大且极值风压出现在交会截面,其值约为单车通过时极值风压的2倍.     

成果信息

调车作业列车风压贯通状态检测装置调车作业列车风压贯通状态检测装置由检测仪、传感器和执行机构组成,运用微电子技术和C 编程语言,采用减压方法检测列车制动管风压贯通状态,排除了车辆制动机种类、副风缸大小差别、制动机空重车位不同等因素的影响;可在调车作业常规制动试验时检测出列车风管贯通辆数,判定结果以语音和视频形式提供给机车乘务人员,货车混编模式下检测误差     

大秦线开行20 000 t列车日常检查设施的设置

研究目的:大秦线开行20 000 t列车,车型以C80型敞车(铝合金、不锈钢、全钢车体)为主,并在湖东站集结编组200辆发往秦皇岛方向。湖东站设置了适应20 000 t列车作业的到发线,为保证列车安全到达预定的目的地,列车在湖东站进行技术作业,如按照常规设置的列车技术检查设施,将不能适应列车技术检查需要,为满足列车编组50辆、100辆、200辆列车日常技术检查,必须研究新型的列车检查安全防护方式及列车地面试风设施,以保证列车运行安全,并为列车检查人员提供安全保证。研究方法:研究到发线中间道岔(腰岔)设置型式,分析站场到发线使用方式及作业流程顺序,根据SS4改、DJ-型机车牵引列车方式,机车进出机务段整备作业程序,新型机车长度;进行模拟不同列车编组方式在到发线上4个分区范围内列车停放位置,研究适应列车日常检查的必要条件,提出可行的新型列车检查设施设置方式。研究结果:适应各种情况下20 000 t列车作业的列车安全检查,选择合理的安全防护设备和列车地面试风设备设置方式。研究结论:列检作业线两端设置电动脱轨器,中间腰岔设手动脱轨器,列车试风设备每股道按4段设置轨边试风执行器,同时具有联动试风条件。     

列车风引起的张弦梁雨棚振动分析

研究目的:大跨度张弦梁结构形式简洁,受力合理,建筑造型优美,但具有柔度较大、重量轻的特点,属于风敏感结构。列车高速过站时,列车风压力可能对建筑物的局部产生较为强烈的作用,使下弦张拉弦索刚度退化,改变结构的受力性能或引起结构共振,对结构产生不利的影响。本文以京沪高速铁路济南西客站无站台柱张弦梁雨棚为例,分析列车高速通过引起无站台柱雨棚上的列车风压力和变化规律以及对雨棚结构的影响,为设计提供依据。研究结论:通过研究可以得出如下结论:(1)列车风压力沿高度方向衰减较快,沿宽度方向近似线性变化;(2)列车风压力引起的张弦梁的Z、Y的位移及钢梁及索的应力变化幅度均较小;(3)列车风压力引起的雨棚结构的风致振动频率与结构自振频率相差较大,不会引起共振;(4)本研究成果对大跨度雨棚等站场设施的设计可提供指导。     

高速铁路车站雨棚附属结构动力响应

为研究列车风激扰下雨棚附属结构的动力响应，以某高铁车站雨棚附属结构为研究对象，建立雨棚附属结构及高速列车仿真模型，分析高速列车以不同速度级通过时雨棚附属结构所受列车风的压力（简称“列车风压”）分布规律；基于此，研究雨棚附属结构的动力响应和疲劳寿命，确定列车风与8级环境风共同作用极限条件下采用不同连接方案时雨棚附属结构的合理设计高度。结果表明：在同等高度下，雨棚附属结构所受列车风压极值随车速的提高而增大；在相同速度级下，列车风压极值随高度的增加而减小；当高速列车以相同速度级通过雨棚时，LED屏应力极值最大，车站站牌应力极值次之，出站口指示牌应力极值最小；雨棚附属结构疲劳寿命随车速提高不断降低，在现有运营条件下雨棚附属结构服役100 a不会发生疲劳破坏，其中LED屏的疲劳寿命最短，疲劳破坏最先发生在顶部连接部位；极限条件下雨棚附属结构最优连接方案下的合理设计高度范围为5.72～10.50 m。     

列车试风系统执行器充风速度慢的原因及其处理

太原铁路局曹西列检作业场地面试风设备为TWL-01型微机控制制动机试验系统和列车制动机试验监测系统。通过对列车车辆制动试验数据的分析,还原试风过程,为准确判断处理列车试风系统设备故障提供依据。     

HXN3B型机车总风压低导致停车的问题分析及对策

新型HXN3B型内燃机车无总风缸低压报警装置,该型机车在高坡地段调车作业时,若总风缸风压低于规定值,而乘务员又未及时发现,会造成机车和车辆上闸,使列车出现运缓、停车等事故。对此提出加装总风缸风压低报警装置,并对该装置的工作原理、主要技术要求、改造方法及运用效果进行了介绍。     

制动机试验无线风压测试记录仪

针对现用微机控制试风系统存在的问题，研制了一种制动机试验无线风压测试记录仪。     

双层桁架桥上列车气动特性风洞试验研究

为研究双层桁架桥上列车位于主梁断面上、下层的气动特性,通过节段模型风洞试验对双层桁架主梁断面上列车进行测力、测压。以某大跨度公铁两用悬索桥和CRH2列车为背景,研究双层桁架主梁断面上列车在迎、背风侧时,列车位于上、下层时的三分力系数、平均风压系数以及脉动风压系数,并且分析风攻角对上、下层列车气动特性的影响。研究结果表明：1)上层列车的阻力系数要显著小于下层列车,当列车位于迎风侧时,下层列车的阻力系数可达到上层列车阻力系数的1.6倍,上、下层列车的力矩系数大小基本相同,但是上层列车的升力系数大于下层列车;上、下层列车的阻力系数随风攻角的增加逐渐减小并且两者的差值也逐渐减小。2)上层列车的迎风面、背风面的压差明显小于下层列车的情况,使得上层列车的总体阻力小于下层列车,并且上层列车的顶面、底面的压差要大于下层列车的情况,使得上层列车的总体升力大于下层列车;上层列车迎风面的平均风压随风攻角的增加而减小,下层列车则无明显变化。3)上层列车圆弧过渡段顶部和底部脉动风压系数小于下层列车,并且随着风攻角的增加,下层列车脉动风压系数减小,而上层列车无明显变化,风攻角对上层列车风压系数的脉动性影响较小。研...     

风载荷对货物装载加固强度的影响

介绍自然风载荷及铁路客货列车交会时风压的基本特点,定性分析了风载荷对货物装载加固强度的影响,并借助共用车装载空集装箱的方案进行定量的分析。     

活塞风对地铁车站站台滑动门风压的影响

基于有限体积法建立了地铁车站三维静态数值计算模型,对列车阻塞隧道时站台滑动门所受的活塞风压进行了计算研究;分别对单、双两种活塞通风条件下,不同活塞风速、阻塞比、滑动门位置对滑动门所受风压的变化规律进行了分析。结果表明,双活塞通风能够有效减弱活塞风对滑动门的风压;单活塞通风条件下,滑动门在最不利位置时,需克服的最大风压约为230 Pa。     

列车微控试风与尾部试风监控系统合并的建议

针对目前列车空气制动性能试验作业，采用微机控制试风和列车尾部试风监控2套相互独立互不兼容系统存在的问题，提出了采用合并硬件和升级软件的方案，设计一套兼备原有系统功能和优点，并可以通过数据共享开发新功能的的试风测控新系统，以提高列车安全保障能力。     

呼和浩特铁路局

LWZ-Ⅰ型列车尾部安全防护器是呼和浩特铁路局科研所运输处等单位共同研制的无守车货物列车尾部安全装置,并于1999年8月通过呼和局科委组织的技术鉴定。 本装置具有与机车“一对一”的确认功能,具有机车乘务员按压“确认”键完成防护器的机车号码输入,按压“查 询”键检查尾部风压,按压“排风”键实行列车尾部排风制,动功能,具有尾部风压自然漏泄达50kPa时,防护器自动报警及夜间行车时发光管自动闪动,作为列车尾部标志等     

跨线钢箱梁斜拉桥列车风荷载及风致振动

为获得高速列车下穿时的列车风和桥梁振动响应特性,以某独塔无背索钢箱梁斜拉桥为工程背景,采用CFD仿真获得钢箱梁不同部位的列车风荷载,并基于桥梁动力模型研究施工阶段和运营阶段的风致振动响应.结果表明:高速列车下穿时,钢箱梁翼缘板、腹板及底板的表面风压均表现出明显的"头波""尾波"特性;随着车-桥间距和距轨道中心线距离的增...     

铁路隧道列车活塞风的理论研究与计算方法的探讨

随着我国铁路建设的快速发展,隧道列车活塞风的确定具有重要意义.本文从运动列车与隧道气流的功能转换出发,以列车作用段作为活塞风压源,利用流体力学的基本原理、基本方程和湍流半经验理论,分析、探讨了活塞风压力产生的机理,构成类别和列车、隧道长度及表面粗糙特性、阻塞比、行车速度等作用条件对活塞风的影响,提出活塞风压力和活塞风速度的计算方法.以实车的隧道空气动力学试验资料为参照进行对比计算,计算活塞风速度与实测结果较好符合.通过不同隧道长度、不同阻塞比和不同行车速度的系列组合计算,进行无量纲工况的综合分析,得出活塞风变化的一般特性.活塞风的计算方法和特性为活塞风的充分利用提供了重要依据.     

基于数字型压力传感器的机车风压报警系统的研究

本系统的应用是防止乘务人员因瞭望、处理机车故障等原因造成疏忽观察机车总风缸及受电弓风压变化的情况,迅速报警提醒乘务人员及时进行故障处理,采取预防措施,防止机破或列车制动失效导致重大事故的发生。同时也为减轻乘务人员的精神压力及作业强度,充分体现企业以人为本的宗旨,发挥其应有的作用。该系统运用数字型压力传感器,能够在机车运行期间实时监测总风缸风压以及受电弓风压,保证机车安全、正常运行。