我国重载铁路技术发展趋势

介绍国外重载铁路技术特点与技术发展趋势,探讨今后我国重载运输技术发展模式,分析提高轴重的经济效益,分析我国重载铁路的关键技术问题。研究分析表明:我国重载运输应采取既有普速路网的强化改造和合理规划新建重载线路的措施,以提高整体重载运输能力;我国重载铁路技术应重点研究运输能力匹配和运力布局,加快开展大功率机车和货车技术、牵引制动控制技术、基础设施强化技术、大能力煤运通道新建技术、重载轮轨关系技术的研究和应用,通过采用设备状态检测与监测技术、预防性线路维修等技术来全面提升重载线路养护维修技术水平和管理水平。     

HX_D2型电力机车车轮型面的多目标优化

为优化HXD2型大功率交流传动电力机车的车轮型面,建立该机车的动力学模型,并根据大秦线直线以及800和1 000m半径曲线的线路参数分别设置2种线型。以轮轨磨耗、轮轨最大接触应力和轮轴横向力为目标函数,以4段衔接的不同半径圆弧描述车轮型面与钢轨的接触部分,将两端圆弧的半径以及两中间圆弧的圆心坐标作为设计变量,以满足临界速度、轮轨最大接触应力、横向平稳性、垂向平稳性、车轮疲劳因子、轮轨横向力和脱轨系数的要求为约束条件,建立HXD2型电力机车车轮型面多目标优化模型。采用基于高斯径向基响应面的多目标优化方法求解该模型,得到新的车轮型面。结果表明:新车轮型面可使HXD2型电力机车在800和1 000m半径曲线线路上运行时一位轮对的磨耗指数分别降低19.16%和15.95%,一位轮对外侧的轮轨最大接触应力分别降低28.72%和31.44%,一位轮对的轮轴横向力分别降低22.63%和18.57%。     

基于蠕滑机理的重载货车车轮磨耗研究

在多体动力学分析软件包SIMPACK中建立重载货车动力学模型,基于轮轨蠕滑机理在MATLAB软件中编制车轮踏面磨耗仿真程序WWS.根据车轮磨耗仿真结果和现场实测结果对Zobory磨耗模型进行修正.研究车辆非理想状态对车轮磨耗的影响,分析轮轨型面和转向架结构对车辆非理想状态的适应性.通过钢轨表面滚动接触疲劳损伤特征的研究,对车轮滚动接触疲劳和磨耗耦合关系进行数值模拟.主要研究内容和结论如下.     

蒙西至华中地区煤运通道列车轴重选择研究

介绍我国铁路货运列车轴重现状和发展趋势,以及蒙西至华中地区煤运通道运输特点.分析既有疏运线路上的桥涵、路基、隧道对不同列车轴重活载的适应性和加强措施,提出蒙西至华中地区煤运通道设计采用25t轴重列车,桥梁活载设计采用ZH活载等结论.     

铁路既有线发展重载运输的模式研究

重载运输是铁路提高运输能力和运输效益的重要组织方式。我国客运专线网基本建成,铁路既有线具备发展重载运输及相关线路设施配套改造的有利条件。但既有线发展重载运输是个技术经济问题,需要根据运量需求和线路条件选择重载运输的轴重、列车牵引总重、重载列车编组模式等,根据技术可行、经济合理、效益显著的基本原则进行决策。通过分析铁路既有线的线路设施、机车车辆、站场布置、列车运行等相关条件,论证并提出既有线发展重载运输的主要参数和相关建议。     

30t及以上轴重货车动力性能仿真研究

随着我国铁路货运量的迅速增加,重载运输己成为我国铁路运输的主要发展方向.为了适应我国25t以上轴重重载货车运输的发展,首先建立了25 t轴重重载货车动力仿真模型,在此基础上对30 t和35 t轴重条件下车辆模型的关键参数等进行了动力学分析,优化了30 t和35 t轴重货车模型的参数取值.利用所确定货车模型参数,建立30 t和35 t轴重重载货车-轨道动力仿真模型,计算分析车辆-轨道各项动力响应,相应指标符合规范中优良等级要求.通过不同速度下的动力学响应分析,对30 t和35 t轴重重载铁路的运行速度进行初步探究,建议我国30 t和35 t轴重货车适宜的运行速度为100 km/h.     

准池重载铁路湿陷性黄土路基加固处理

准池铁路为穿越大面积湿陷性黄土地区的新建万吨重载电气化铁路,所经地区黄土湿陷性较为严重.通过对黄土地基的特点及湿陷量的计算分析,选取了合适的加固方法对该湿陷性黄土地基进行加固处理,对复合地基承载力进行了分析计算,并提出了质量检验要求,确保本线重载铁路路基工程稳定、可靠.     

光区间通信系统在准池铁路中的应用分析

光通信系统经过多年高速发展,现在已经趋于成熟,但是把它用于铁路区间通信仍然处于起步阶段。综合分析了光区间通信系统的技术特点、经济效益以及在准池铁路特殊环境下应用的技术难点。光区间通信系统应用于准池铁路,是准池铁路安全运营的通信安全保障,为准池铁路向智能化、数字化发展打下了坚实的基础。     

直供加回流方式的牵引供电系统电压损失分析

通过建立直供加回流牵引供电系统,双线牵引网末端并联供电的数学模型,分析了运行中SS4B电力机车在4种不同牵引重量情况下,机车通过供电臂时的电能损耗问题,并根据实际运输计划,分析了直供加回流的牵引供电系统的牵引网、牵引变电所等的电压损失问题,并且进行了理论计算。     

重载列车作用下隧道基底荷载特征及动力学响应分析

通过对朔黄铁路三家村隧道基底在重载列车作用下的现场测试,统计分析了不同围岩区段基底填充层的动应力幅值,借助于静态换算土柱法,获得了基底的冲击系数。以此为基础,建立了列车-隧道-轨道结构耦合分析模型,分析了列车振动荷载作用下隧道基底结构的动态响应及冲击系数。结果表明:不同围岩级别下钢轨下方动静比平均值分布在1.8～2.08之间,道心处动静比平均值分布在1.0～1.1之间,钢轨下方的动静比约为道心处的2倍,理论计算与实测冲击系数误差最大为7.4%。另外,采用换算荷载推演大轴重列车的荷载特征是可行的,以此确定的基底填充表面的动应力约为120 kPa。