提速客车制动技术（4）

15 制动粘着系数 15.1 影响制动粘着系数的因素及各国制动粘着系数 列车的制动过程实际上就是施加的制动力和外界给车辆的粘着力达到平衡的过程,只要施加在轮对上的制动力不大于粘着力则车辆的轮对不会被抱死,就不会产生滑行.反之,轮对被抱死则会产生滑行.当车辆设计定型后,车辆的各级制动力就不会改变了,也就是说在制动过程中车辆的制动力就不能随着轮轨的制动粘着情况来改变了.而轮轨之间的粘着力则时刻随轮轨接触面的状态、轴重转移等因素而变化.     

小波分析在机车优化粘着控制中的应用

分析了机车粘着控制中粘着利用机理,提出了空转趋势识别方法,并采用小波变换这一工具对含有随机干扰信号的瞬时轮周加速度信号进行了多分辨率分析,即把轮周加速度信号分解为多个层次的细节部分和平滑部分。轮周加速度信号中的噪声被分解到了各层的细节部分,由剩余的平滑部构成轮周加速度发展趋势曲线,并对其微分。然后根据其加速度微分值进行空转趋势识别。最后,给出了仿真结果表明:基于空转趋势识别方法的模糊粘着控制能充分利用粘着力,避免空转发生;小波分析方法的应用有效避免空转趋势误识别,提高了粘着控制稳定性。     

8G机车的空转和滑行保护

机车在牵引和制动状态下,某一轮对发生空转和滑行时,粘着被严重破坏,机车的牵引力和制动力就会受到严重影响,同时造成轮对和钢轨间的有害摩擦,为了能使这种现象的危害性尽可能减小到最小程度,8G机车设置了空转和滑行保护装置。下面就该保护装置的原理作一说明。一、空转保护当轮对发生空转后,保护系统动作,自动给空转的轮对撒砂,以恢复粘着,从而恢复牵引力。动作原理:如图1,在牵引工况下,控制电路牵引制动联锁开关SA1-Ⅰ闭合,使     

高速轮轨粘着机理试验研究

系统介绍了在滚动振动试验台上所进行的１：１实物模型高速轮粘着机理试验情况，试验包括干净表面、水润滑和油润滑三种轮轨表面状态在不同轴重、不同速度工况下的粘着试验。试验不仅得到了完整的粘着力（粘着系数）与蠕滑率的关系，同时得到了粘着系数与运行速度的关系。最后，通过拟合轮轨接触函数型摩擦系数并进行计算，首次使轮轨接触粘着计算与试验结果一致。     

机车粘着控制的基本原理和方法

在介绍机车粘着特性的基础上，指出了粘着控制的基本目标和原则，并针对粘着控制中粘着峰值搜寻这一关键问题，比较详尽地介绍了现有粘着系统的基本原理和方法。     

城轨车辆踏面清扫器增粘试验研究

借助JD-1轮轨模拟试验机,研究了踏面清扫器研磨子在干态、水介质、油介质3种工况下对城轨车辆轮轨粘着特性的影响,分析了不同压力下研磨子对轮轨增粘的效果变化,考察了轮轨粘着系数的变化情况,为城轨车辆粘着的改善提供试验依据.试验结果表明,踏面清扫器研磨子能显著改善轮轨的低粘着,保障城轨车辆的安全运行.     

高效抑制机车空转和滑行的卸载新算法

由于过度卸载将降低轮轨粘着利用效率,因此确定何时应停止卸载非常重要。基于轮轨粘着特性及轮轨运动模型,通过分析空转/滑行卸载保护时粘着再恢复过程中轮对加速度和牵引力的变化规律,推导了停止空转/滑行卸载的最佳时刻以及最佳时刻的判断方法。试验结果表明,相对传统的空转/滑行卸载方法,新算法能够提高50%以上的粘着利用。     

牵引模式对C0-C0架悬式机车粘着性能的影响

分析了牵引模式对C0-C0架悬式机车粘着性能的影响.通过对牵引装置不同布置方式进行比较,指出机车的轴重转移量以车体中央截面成对称分布,对应轮对上的粘着质量利用率之和为定值;并提出牵引点高度对机车粘着性能影响较大,而牵引装置布置方式对其影响较小,机车设计时需根据悬挂特性选择合适的牵引点高度.     

地铁车辆永磁同步牵引系统粘着控制研究

从粘着控制的基本原理出发,针对永磁同步电机的特点,提出了适用于地铁车辆永磁同步牵引系统的粘着控制方案,并将其成功应用于沈阳地铁二号线永磁同步牵引系统地铁车辆。运行实测数据波形表明,该粘着控制方案能使车辆平稳地发挥牵引力,减少了空转/滑行现象,切实有效地提高了旅客舒适度。     

基于dSPACE的牵引传动系统粘着利用控制半实物仿真平台研究

在分析粘着力产生机理、轮对传动机构和车体模型的基础上,提出了用于粘着利用控制研发的整车动力学模型硬件在回路仿真方法,并搭建了基于dSPACE的半实物仿真平台,验证了所提出方法的正确性,进一步在半实物平台上实现了基于蠕滑速度判据的粘着利用控制。     

机车黏着极限态驱动装置结构共振研究

机车处于轮轨黏着极限状态运行时,轮轨黏着饱和及负斜率特性使得驱动轮对出现复杂的动力学现象。为了研究机车驱动装置受到轮轨动态激励的响应,首先研究黏着极限状态轮轨的黏滑特点及其引起轮对的动力学问题,然后建立机车的多体动力学模型,仿真驱动装置各结构部件的振动及其振动主频率,得出避免机车驱动装置结构发生共振的参数匹配原则。结果表明:机车处于黏着极限状态运行时,轮轨间黏滑状态会产生驱动轮对的纵向振动和驱动装置的自激振动等典型动态特征;驱动装置自激振动会激发基于结构固有频率的振动,且各结构振动会相互影响。因此,需合理选取牵引电机吊挂关节的刚度,避免基于电机点头振动固有频率及各结构部件固有频率的振动。特别是,若牵引电机转子旋转、轮对扭转振动和轮对纵向振动的固有频率一致,将引起驱动装置结构产生共振。     

HXD1C机车粘着利用控制的研究与优化改进

针对HXD1C机车在兰州铁路局实际运营过程中遇到的几个问题,对机车粘着利用控制软件做出相应的改进.同时介绍了基于加速度微分的控制策略,提供相关的试验波形.结果表明粘着利用控制软件的改进切实提高了HXD1C机车在长大坡道和小曲线半径线路条件下的牵引性能.     

重载轮轨黏着特性的数值分析

基于ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian)有限元建立稳态轮轨滚动接触的三维有限元模型.利用该模型计算和分析重载轮轨滚动接触的黏着特性,并研究不同速度等级对重载轮轨黏着蠕滑特性的影响.用该模型对重载大功率机车车轮在轨道上从制动、惰行到牵引过程进行计算,得到了这一过程中轮轨接触状态的变化规律和黏着特性曲线.在重载大功率机车从制动、惰行到牵引的过程中,轮轨纵向摩擦力由反方向饱和状态逐渐转变成牵引方向饱和状态,而轮轨横向摩擦力始终呈反对称性分布,其最大值位置先是逐渐靠近接触斑中心,然后又逐渐远离之;摩擦力矢量呈旋转分布,其方向从与运动方向相反逐渐变为与运动方向相同,其旋转中心从轮缘附近逐渐进入接触斑,随后又逐渐向轮缘一侧移动;当轮轨纵向蠕滑率较小(≤0.003)时,黏着力随纵向蠕滑率的增加而近似线性增加,但运行速度对此影响不大;进入大蠕滑率(＞0.003)区域后,黏着力随蠕滑率的增加而减小,并且速度越高,黏着力降低得越快.     

TPS-1型轮轨瓷沙喷射装置在集通铁路(集团)公司配属机车上的应用

通过对TPS-1型轮轨瓷沙喷射装置在机车上的应用,对现行把干燥的天然沙以简单的方式撒在轮轨之间,用以解决因黏着系数变小而产生的车轮空转、滑行的方法进行利弊分析,提出对新型轮轨瓷沙喷射装置推广使用具有的现实意义。     

机车整体辗钢车轮超声波探伤

分析冶金缺陷和疲劳缺陷使机车整体车轮产生掉块或崩裂的原理,分别介绍新制整体车轮超声波探伤和在役整体车轮超声波探伤的方法及存在的问题,指出新制车轮和在役车轮探伤时应注意的事项。     

我国200 km/h速度等级高速客运机车转向架平台设计分析

针对我国200 km/h客运的需求,作者建立了适于200 km/h速度等级、轴功率1 600 kW的3轴机车转向架平台设计方案。该转向架可满足我国牵引18-20节客车和200 km/h高速客运需求,并可在机车车体和转向架主体结构均保持不变和装配接口不变的条件下,通过转向架内部的局部调整,适应速度160-230 km/h、轴重21-23 t机车的集成需求。3轴转向架结构方案以机车足够的稳定性、高黏着、低磨耗、低轮轨作用力为设计目标,采用交流驱动单元和驱动单元弹性架悬、低位推挽牵引、轮盘制动、磨耗形踏面和柔性二系悬挂等多项先进成熟技术。计算分析表明,该转向架理论上非线性临界速度可达480 km/h,直线运行和曲线通过性能优良。     

大轴重机车车轮辐板形状优化

对某35 t轴重机车车轮辐板形状进行优化,在曲线及道岔通过工况时,优化后的车轮辐板最大等效应力小于优化前,并且通过轮辐板优化降低了车轮质量。提出大轴重机车车轮辐板优化后形状的主要特征,为同类型车轮辐板设计提供参考。     

机车整车动态试验检测装置代替机车线路运行试验若干问题的探讨

阐述利用机车整车试验动态检测装置代替机车线路运行试验的必要性、可行性和发展过程。分析比较机车试验台轨道型式、轨道轮直径和黏着系数的适用条件。推荐机车试验台的试验内容和方法。     

6K型电力机车横向轮重转移

用推导出的电力机车轮重转移基本公式计算6K机车的轮重转移。通过数值计算,证明了6K机车轮重转移严重并找出了影响机车轮重转移的五个主要因素。为消除轮重转移,对6K机车结构参数的选择提出了建议。