33t軸重機車鉤緩裝置適應性研究.pdf

1、提高列車軸重、增加列車編組是重載運輸?shù)陌l(fā)展方向，但是隨著軸重與編組數(shù)量的增加，列車的操縱難度增大，縱向沖動也越來越大。大縱向力下鉤緩裝置的行為對列車脫軌安全性以及車鉤斷鉤、抻鉤的安全性有顯著影響。重載機車在實際運用中發(fā)生過由于車鉤大角度偏轉，車鉤力的橫向分力增大而造成的列車脫軌事故。在此背景下，本文結合目前我國正在推進的33噸大軸重重載交流傳動機車的研制工作，研究既有重載機車采用的13A型和102型兩種鉤緩裝置對于33噸軸重機車的適應性

2、。
　　主要研究工作與結論如下。
　　1)在調研國內外重載列車鉤緩裝置現(xiàn)狀的基礎上，建立了通用的鉤緩裝置模型，通過改變特性參數(shù)可實現(xiàn)對13A型和102型兩種典型重載機車鉤緩裝置的模擬。相比既有研究進一步考慮了連掛車鉤鉤頭摩擦面、緩沖器阻抗特性與遲滯特性等因素。通過結構分析以及靜力分析，對該模型的合理性進行了驗證。
　　2)建立與驗證了33t軸重重載機車模型?；谠摍C車詳細模型、上述鉤緩裝置詳細模型，建立了‘1+1’編組

3、2萬噸組合式重載列車模型，實現(xiàn)對不同工況、不同線路條件下鉤緩裝置行為及其對機車動力學性能的分析。分別研究了直線、曲線線路上，列車惰行、牽引、電制動3種典型工況時，鉤緩裝置的動力學行為及其對機車運行性能的影響。研究表明，13A型車鉤在鉤尾摩擦面作用下，車鉤偏轉角很小，在直線上機車承壓穩(wěn)定能力優(yōu)于采用102型車鉤的機車。在曲線上，由于車體會占據(jù)曲線切線方向并帶動車鉤的自然偏轉，機車的承壓穩(wěn)定能力差于直線;在3種工況下，兩種既有鉤緩裝置均能滿

4、足的機車安全運行要求。同時，根據(jù)102型車鉤電制動時的偏轉行為，結合機車結構分析闡述了車體的自穩(wěn)鉤原理并給出了機車的自穩(wěn)鉤能力，這一研究對分析圓銷車鉤行為有一定的指導作用。
　　3)采用3節(jié)機車簡化牽引質量的列車模型，研究了機車、鉤緩裝置的最大承壓能力。在直線上，13A型鉤緩裝置的車鉤鉤尾摩擦面正常發(fā)揮作用時，具有較強的穩(wěn)定能力，機車可以承受2500kN的最大壓鉤力，當摩擦面功能失效時，機車僅能承受1000kN的最大壓鉤力;102

5、型鉤緩裝置的車鉤自由偏轉角分別為8°、6°時，機車能承受1000kN與2500kN的最大壓鉤力。在曲線上，13A型鉤緩裝置的車鉤偏轉將產(chǎn)生很大的車鉤力橫向分力，造成輪軸橫向力的增加，此時機車僅能承受1000kN左右的最大壓鉤力;對車鉤自由偏轉角分別為3°、4°、5°和6°的102型鉤緩裝置，機車的承壓能力隨車鉤自由轉角的增大而減小，機車可以承受的最大壓鉤力分別為2500kN、1750kN、1250kN和1000kN。最后本文還分析了列車

6、通過不同半徑曲線，采用兩種鉤緩裝置的機車運行安全域，這一安全域的確定可為重載列車的安全運行起指導作用。
　　4)針對鉤緩裝置的特性參數(shù)，如車鉤間隙、緩沖器行程、阻抗特性、初壓力等，分析了其對列車縱向沖動的影響以及緩沖器的安全域，對兩種鉤緩裝置提出了改進意見。
　　研究表明，就33t軸重的交流傳動重載貨運機車而言，既有的13A型鉤緩裝置雖仍可采用，但其QKX-100緩沖器靜態(tài)阻抗特性與最大阻抗力偏小;既有的102型鉤緩裝置也可