102型钩缓装置重载适应性研究

在分析重载机车102型钩缓装置结构特点的基础上,明确其受拉状态下最大自由转角大于受压状态的特点;通过唐包线重载列车实车试验数据,评价102型钩缓装置在双机重联牵引运用环境下区间运行和侧向通过12号道岔工况下的重载适应性,分析车钩最大自由转角和机车二系悬挂横向刚度对重载机车安全性的影响;采用加权离散方法,建立可模拟车钩钩肩止挡和缓冲器偏压特性的102型钩缓装置动力学子模型,基于此搭建机车位于双机重联位和中部从控位的列车动力学模型并进行验证,仿真分析102型钩缓装置在组合编组运用环境下的重载适应性。结果表明：102型钩缓装置能够适应双机重联牵引单元万吨列车的安全运用要求,在侧向通过道岔时具有较好的线路曲线方向跟随性;机车二系悬挂刚度、车钩最大受压自由转角对机车运行安全性具有明显影响;在满足现场车钩连挂需求的前提下合理控制车钩最大受压自由转角,102型钩缓装置能够适应双机组合牵引2万t列车的安全运用要求。     

102型车钩与重载机车二系悬挂参数匹配研究

机车二系悬挂参数对重载车钩受压稳定性影响显著,为了探究102型车钩与重载机车二系悬挂参数的合理匹配,文章利用SIMPACK软件建立了详细的102车钩与HXD1型八轴重载机车组成的双机重联动力学模型,分析了不同计算工况下车钩力学特性与重载机车的安全性能;对比了不同车钩自由角及纵向力作用下,二系悬挂参数对机车安全性的影响。结果表明：当纵向压力较小时车钩转角稳定在自由角,机车轮轴横向力随车钩自由角及机车二系悬挂横向刚度增大而增大,与车钩纵向力无关。当纵向车钩压力增大到车钩需克服复原块预压缩载荷发生偏转时,车钩转角进一步增大,此时适当增加机车二系横向刚度有利于车钩稳定且影响较小。为保障制动工况下列车的运行安全,建议控制车钩自由角在6°以内,转向架单侧二系横向刚度范围在0.45～0.60 kN/mm;二系横向止挡间隙选择35 mm自由间隙及5 mm弹性间隙。     

环境温度升高对重载列车管压波动及制动力的影响分析

对大秦线列车管减压量偏大的重载组合列车的制动施加时间、地点、线路数据和机车数据进行了统计分析,确定环境温度升高是引起列车管压力上升的主要原因,通过理论计算的方法研究了不同条件下环境温度升高对列车管压力变化的影响,进而分析其对制动缸压力、闸瓦压力、车辆制动力、列车制动力的影响,结合试验数据分析对车钩力产生的影响,并论述纵向力增大可能带来的隐患,针对这种现象提出了解决建议。研究表明重载组合列车在环境温升较大的中午时刻或者低温季节经过长大隧道时会引起列车管压力上升,造成列车施加空气制动时减压量变大,进而导致列车制动力增强。     

重载铁路抢修梁快速架设方案研究

为解决重载铁路桥梁损毁后的快速抢修架设问题,研究了重载铁路抢修梁快速架设装备方案。比较了现有桥梁抢修器材的架设方法与战术指标,分析用于重载铁路桥梁抢修的适用性;介绍了重载铁路抢修梁快速架设装备的性能参数及组成单元,并对各单元的构成部件进行说明;论述了重载铁路抢修梁快速架设装备的架梁步骤。研究的装备具有专业化、一体化、机械化、自动化、智能化等特点,可实现一孔32 m及以下跨度的重载铁路抢修钢梁在6 h内完成架设,并具备通车条件。该研究成果极大提高了我国重载铁路桥梁快速抢修的技术水平,具有很大的应用价值。     

考虑荷载间歇的粉土填料变形行为及临界弹性应变分析

路基受到的动荷载由列车通过时的连续性周期荷载与列车未通过的荷载间歇组成,大多数对路基填料变形特性的研究中忽略了荷载间歇的存在,无法正确认识列车荷载对路基的作用特征。为了对间歇性循环荷载作用下的重载铁路路基粉土填料变形特性进行研究,开展不同动应力、含水率及围压条件下连续性循环荷载和间歇性循环荷载的动三轴对比试验,探讨荷载间歇对粉土填料累积塑性应变及弹性应变的影响,分析间歇加载下粉土填料的弹性应变变化规律。试验结果表明,荷载间歇显著影响粉土填料的累积塑性应变大小和变形行为;间歇阶段的存在使得粉土填料抵抗弹性变形和破坏的能力得到提升;间歇加载下粉土填料的弹性应变随动应力幅值和含水率的增加而增大,随围压的增大而减小。通过对间歇加载下试样的不同变形行为类型进行分析,得到不同安定状态下的临界弹性应变的取值,试样为最优含水率、天然含水量及饱和含水率时,安定极限弹性应变分别为0.14%,0.11%及0.09%,蠕变极限弹性应变分别为0.30%,0.17%及0.13%。研究结果拓展了安定理论的适用性,为认识和评价重载铁路路基的变形行为提供参考。     

围岩空洞对重载铁路隧道动力稳定性的影响

以浩吉铁路万荣隧道为研究对象,基于围岩拱部空洞的各类参数(长度、高度、分布范围),对隧道动力响应特性、隧道衬砌应力等进行研究。在分析列车动力荷载的施加机理与施加方法的基础上,建立车辆-轨道-隧道动力有限元模型,计算在列车荷载的作用下,不同的空洞参数对隧道位移、加速度、衬砌主应力等方面的影响。研究表明,空洞加剧了隧道各部位的振动响应,其中拱顶的动力响应变化最大,空洞高度从0增大到20 cm时,拱顶的位移峰值增大了近3倍,而仰拱部位位移最小;空洞也改变了衬砌混凝土的受力状态(由受压变为受拉),这对于混凝土材料极为不利;随着空洞范围的不断增大,动力荷载对拱顶的影响加剧,拱顶的加速度峰值由无空洞状态的1.62 m/s^-2增加到3.49 m/s^-2,此时结构已处于不稳定状态。     

关于提高铁路重载运输能力的思考

介绍了俄罗斯铁路公司为提高铁路重载货运能力采取的措施及前景。     

偏载对重载货车运行安全性的影响

为了研究货车偏载对其运行安全的影响,在静力分析的基础上,建立了C80型重载货车的动力学模型,计算了货车在不同偏载状态下通过曲线时的脱轨系数和轮重减载率。分析结果表明:随着偏载的增大,货车的运行安全性逐渐降低。其中纵向偏载主要影响货车车轮的脱轨系数,而横向偏载主要影响车辆的轮重减载率。随着横向偏载的增大,轮重减载率增大尤为明显,所以要严格控制车辆的横向偏载。     

基于线阵CCD的空间滤波测速算法关键参数研究

介绍了基于线阵CCD的空间滤波器的基本架构与原理,并通过MATLAB工具对基本型空间滤波器的算法进行了仿真验证;针对基本型空间滤波器频谱中存在的严重的基频干扰问题,提出了一种差分算法来解决,并进行了计算机仿真验证和真实皮带轮运动视频验证;对空间滤波器的各项参数设置对测量效果的影响进行了分析与仿真,确定了光栅周期宽度、周期数、CCD像素值、ADC采样分辨率、采样时间长度等参数的选择范围。基于线阵CCD结构的空间滤波器具有成本低、安装调试简单、噪声低等特点。     

重载铁路四线高墩大跨连续刚构设计研究

兴保铁路安家山河大桥为重载铁路四线桥,为跨越安家山河而设,主桥采用(80+130+80) m连续刚构,桥高达94 m。该桥面临多线、高墩、大跨等复杂问题,需对结构尺寸优化、主墩墩型比选、墩梁结合部位、中跨合龙顶力、施工阶段安全稳定性等方面开展研究。通过分析得出结论,中支点梁高采用9.2 m,跨中梁高采用4.8 m,梁部的刚度及强度均满足规范要求,整体指标较好;主墩采用空心墩与双薄壁墩组合,在保证足够刚度的前提下,有效降低刚度差;墩梁结合部位采用固结方式,节省大吨位支座及后期维修养护。经局部分析,梁体应力状态较合理;中跨合龙顶推力采用4 000 kN,改善了后期桥墩的受力及线形;主墩在梁体最大悬臂施工状态下安全性较好。