大风环境下自轮运转设备运行安全分析研究

针对接触网检修作业车、轨道车等自轮运转特种设备在大风天气下运行及作业安全标准研究的缺乏问题,开展了新疆铁路大风环境下自轮运转特种设备运行安全的研究和现场试验。现场实车试验发现,空气动力学指标大值点主要出现在无挡风墙、土堤式/下坡风、土堤式挡风墙、矮路堑地段;现有的对拉式、桥式挡风墙后车辆的气动力均较小,防风效果较好。结合数值计算,得到不同路况、不同线路区间、不同车型、不同风速风向条件下的列车安全运行速度限值,提出大风条件下适合既有线路和防风工程条件的自轮运转设备的安全运行及作业临界风速-车速限值,为制定大风天气自轮运转特种设备防风安全运行及作业办法提供了依据。     

瞬时风速对高速列车安全运行的影响及其控制

研究目的:客运专线高速列车安全运行的风险值研究至关重要.通过对最大瞬时风速和大风盛行风向的研究分析,得出高速列车倾覆的风险值及线路与风向夹角,对客运专线高速列车安全运行构成一定影响, 为客运专线大风天气下列车安全运行技术标准的制定提供科学依据.研究结论:以最大瞬时风速2年一遇设计值确定高速列车安全运行风险度或车速限值:当V2_max>30.0 m/s时列车停运、30.0 m/s ≤V2_max≤20 m/s时列车限速、V2_max ≤15.0 m/s时列车正常运行.最大瞬时风速2年一遇设计风速为客运专线高速列车安全运行提供了一个具有安全性,又有风险度等级的直观评判指标.     

我国客运专线高速列车安全运行大风预警系统研究

研究目的:为了确保大风天气条件下高速铁路动车组安全运行,必须建立大风预警系统,制定运行管制规则及对策,从而达到安全、高效行车的目的.研究结论:我国铁路沿线大风类型主要有寒潮大风、短时雷雨大风和台风大风.防风预警系统必须根据大风类型和地形地貌的不同,分别建立不同类型短时风速预测模式,其地形因数k由流体模拟与实际监测结果的比值确定,并绘制大风天气条件下高速列车运行管制曲线图,从而为行车指挥控制系统提供较为合理的行车速度限制信息.运用该研究成果既可降低大风对客运专线高速列车安全行车的影响和危害程度,又可保证最大程度的行车效率.     

双层高速动车组横风倾覆稳定性研究

双层高速动车组因其重心高、迎风面积大等特点,运行安全受横风影响更为显著。以我国某双层高速动车组作为研究对象,建立横风条件下3节车辆编组的气动仿真分析模型,通过与风洞试验数据比较,验证模型有效性,仿真得到了在不同横风条件下各车辆所受到的气动载荷,基于EN14067标准中的五质量模型方法,分析了横风条件下双层高速动车组倾覆安全性,得到了列车临界倾覆风速曲线。研究结果表明：横风条件下头车气动载荷最大,且在60°左右的侧滑角时达到最大;当横风垂直于列车行进方向时,临界倾覆风速随车速增加而下降,在车速为80 km/h左右,其下降趋势出现明显的变化,动车组以200 km/h速度运行在平地时,头车临界倾覆风速为22.5 m/s。在同等车速条件下,头车临界倾覆风速随风向角的增加迅速下降,平地路况在风向角为90°时取得最小值,路堤和桥梁路况在风向角为80°时取得最小值。在平地、10 m高度路堤和桥梁3种路况条件下,路堤情况的倾覆风速最小。横向未平衡加速度、空重车状态对列车横风安全性也有显著影响,当加速度与横风风速同向时,其头车临界倾覆风速值随横向未平衡加速度的增加而下降,而重车状态下的临界倾覆风速高于同...     

福厦高铁泉州湾跨海大桥主桥风-车-轨-桥耦合振动研究

为研究横风作用下泉州湾跨海大桥主桥的行车安全,基于风-车-轨-桥耦合振动分析方法,分析了横风作用下泉州湾跨海大桥主桥及桥上高速列车的动力响应,并根据既有规范评价标准,评价桥上列车的抗风安全性,提出了大风环境下桥上安全行车的风-车速阈值。结果表明：主梁跨中横、竖向动力响应随来流风速的增加而增大,尤其是主梁横向位移受来流风速的影响较为显著;列车动力响应随着车速的增加而增大,而高风速环境会放大车速对列车行车安全性的影响;与单线行车相比,双线列车作用主要影响桥梁的竖向位移,设计时速下约为单线作用的1.60～1.94倍,而车辆动力响应的变化较小;为保证桥上列车运行安全,当风速>20 m/s时,桥上行车需要限制速度,其中当风速<30 m/s时,建议关闭交通。     

平潭海峡公铁两用大桥行车安全防风控制及风屏障设计

介绍了平潭海峡公铁两用大桥采用的拉索加强型抑风风屏障结构特点,推导了风屏障风速折减系数与行车防风控制目标的关系,并进行全尺1∶1模型风洞试验。结果表明：风屏障风速折减系数为0.31;安装风屏障后,6～9级大风天气铁路列车仍可以正常运行,桥面等效风速可以降低2～3个风速等级,不仅保证了强风环境下列车行车安全,而且保障了交通运营需求,是非常有效的防风措施。     

新疆铁路风区列车安全运行标准现场试验研究

新疆铁路风区是世界上铁路风灾最严重的地区之一.多年来,如何保证列车在大风天气下安全运行,充分提高风区运能,一直是困扰乌鲁木齐铁路局的“老大难”问题.本项研究充分利用已有的研究成果,通过现场试验方法对大风天气行车标准进行验证和分析,不断完善《大风天气列车安全运行办法》,并对进一步深化研究的方向进行了探讨.     

兰新线强横风对车辆倾覆稳定性的影响

兰新线百里风区内经常发生车辆脱轨、倾覆等事故,本文根据动力学力矩平衡原理研究了列车最高安全运行速度与环境风风速之间的关系,并分析了各种因素对车辆运行稳定性的影响,对于预防事故,确保季风区行车安全具有重要的意义。计算结果表明:空车比重车的临界倾覆风速低,货车的临界倾覆风速比客车低,空棚车的临界倾覆风速最低。     

提高青藏铁路格拉段冻土路基稳定性

青藏线格拉段全长1142km,是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。格拉段沿途所经过地区多为3500～5100m的高海拔地区及多年冻土区段,冻土在暖季易发生融沉、寒季易发生冻胀变形的特性,影响路基的稳定性,易导致线路产生病害,从而影响行车安全。通过分析目前格拉段冻土路基存在的问题,结合近年对格拉段冻土路基防护措施进行的补强工程,论述提高冻土路基稳定性对策,为铁路运输安全提供基础保障。     

YZ-1制动机在青藏铁路的运用分析

青藏铁路格尔木至拉萨段有960 km海拔在4 000 m以上,应研究空气制动机在海拔3 000 ～5 071m的工作性能,以保证青藏铁路车辆运行安全.通过分析青藏铁路沿线的地理、气候环境条件和空气制动机在该环境下的运用特性,研究了空气制动机在高原和低地条件下的性能差异.建议在青藏线采用电空制动机,增设制动机的空气清洁部件,提高压缩空气和阀内的清洁度,为空气制动机在高原环境下安全运用提供参考.     

接触网设计风速的取值

风荷载是接触网设计中主要的可变荷载,风速取值的正确与否对接触网的运行安全及系统的经济性至关重要。本文指出了常规设计中在风速取值及风荷载计算方面存在的问题,通过借鉴其他行业及国外做法,结合本行业特点,提出与风速相关的各参数的取值建议。     

中低速磁悬浮车辆限界分析与计算

参照地铁车辆限界标准,结合中低速磁悬浮车辆结构,对中低速磁悬浮车辆限界进行了研究和计算,为线路的施工设计、建设提供了理论依据。     

大风区铁路挡风墙合理设置

大风作用下列车周围空气的绕流流场变化明显,空气动力显著增大,设置挡风墙及其他防风设施,是保证大风区铁路列车安全运行的主要措施.采用数值模拟计算的方法,对挡风墙距线路的合理位置和挡风墙的合理高度进行研究.结果表明:挡风墙距一线中心线的合理距离为5.7m;随着路况的不同,挡风墙的合理高度不同,2 m深路堑上挡风墙合理高度为...     

变速恒频风电机组系统方案比较

首先叙述了变速恒频运行的双馈、直驱和半直驱风电机组的特点,然后根据美国国家可再生能源实验室的报告,以年发电量、运行和维护成本、度电成本(COE)等指标,对1.5MW不同类型的风电机组进行量化比较。其结果表明:双馈风电机组使用标准组件,重量轻,成本最低,年发电量较低;直驱式风电机组成本最高,但维护成本低;半直驱风电机组价格不是很高,维护成本和COE低,年发电量高,是一种很有竞争力的机型,应用前景广泛。     

关于电客车推进救援速度的探讨

针对当前全国运营时间较长的地铁公司将救援推进速度大部分提高至35 km/h的情况,通过车辆制动距离、车钩强度、信号瞭望条件等多方面理论校核及实际验证,无锡地铁电客车最终采用分段运行方式,故障车清客前运行限速25 km/h,清客后限速35 km/h,最终表明此方案是可行的,可以达到优化行车调整方式、新线配线设计的目的。     

高速检测车降噪方案研究

重点分析高速检测车噪声的成因及传播途径，并针对噪声源、传播途径、受声点等方面提出了控制措施。试验验证表明：采用这些控制措施的高速检测车产生噪声符合人体乘坐舒适度要求，达到了预期目标，证明了该方案的切实有效性。     

大风区段高速铁路正馈线防风技术探讨

根据已运营高速铁路的运营经验和常规采取的措施，结合兰新铁路和兰新铁路第二双线大风灾害频繁的特点和施工经验，对正馈线防风技术措施进行探讨，解决大风灾害造成正馈线故障，引起接触网停电，严重影响高速铁路安全运营的技术问题。     

风区车站停留车辆在大风作用下溜逸的研究分析

通过对风区车站停留车辆在大风中的受力分析,建立了顺、逆坡风作用下车辆临界溜逸状态计算模型,据此计算出不同风区各车站在车辆不发生溜逸所需的最少手制动车辆数。     

浅议减速顶临界速度与车轮直径的关系

减速顶的临界速度设定后,并不是一成不变的,它与各种外界因素有关,可以随着减速顶的安装高度、车轮直径、车轮横动量等外部条件的变化而可能发生改变。通过理论分析与计算结果表明,车轮与减速顶油缸头部接触点高,切入角大,临界速度偏低。同样车轮直径大,临界速度偏高;反之,临界速度偏低。但其临界速度的误差一般均不超过4％,还在允许的误差范围之内,但如果与速度阀内部结构引起的误差叠加之后,就有可能会超过允许的误差值。     

沪昆高铁北盘江特大桥导风栏杆防风效果风洞试验研究

为满足列车在25 m/s风速下以设计速度350 km/h安全通过桥梁,以沪昆高铁北盘江特大桥为工程背景,研发一种桥梁防风装置—导风栏杆。每根导风栏杆由挡风面、导风角、通风孔、加强肋、安装孔构成,挡风面近似为一个扇形结构,上部有导风角,挡风面上部均布通风孔。每根导风栏杆以一定的间距排列,通过螺栓与下部预埋组件相连。通过风洞试验和风-车-桥耦合分析对导风栏杆进行防风效果验证。结果表明:导风栏杆的应用解决了列车在大风情况下的全速安全运行问题,同时提高了列车的乘坐舒适性。导风栏杆兼具挡风、导风、栏杆功能于一体,同时发挥了桥梁防风、行人安全防护的功能。大部分风通过带折角的倾斜导风叶片进行转向,减小了风荷载对导风栏杆的受力,同时减小主梁的受力。