重载货车轴重与速度匹配关系研究

基于重载货车轨道耦合动力学模型,采用机车车辆与线路最佳匹配设计方法,进行货车轴重与速度的匹配研究.结果表明:25,27,30和40t轴重重载货车容许通过轨道低接头的速度应分别小于110,100,90和60km·h-1;40t轴重重载货车以60km·h-1速度在直线线路上运行时,其轮轨垂向力为249.6kN,非常接近英国铁路250kN轮轨垂向力的限值;在我国现有以60kg·m-1轨为主的干线铁路上开行30和40t轴重重载货车,对轨道结构的破坏比现有低轴重货车严重得多,但开行27t轴重重载货车是可行的;40t轴重重载货车在600m半径的曲线轨道上以40～120km·h-1速度运行时,轮轨垂向力最大值超过了英国铁路的250kN轮轨垂向力限值,轮轨横向力最大值非常接近我国《铁道车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》所规定的77.80kN容许限值,另外轮轨磨耗功非常大,因此40t轴重重载货车还不能直接应用于我国现有60kg·m-1钢轨的轨道.     

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.     

27t轴重货车车—桥耦合响应分析

利用车—桥耦合计算模型,从静力和动力两个方面分析了27t轴重货车在既有线运行时车辆和桥梁的耦合响应特性进行了分析。结果表明27t轴重货车具有较好的动力学性能;在充分考虑车辆运行状态和桥梁安全储备的基础上,需对既有桥梁,特别是小跨度桥梁等设备状态进行必要的评估和监测,以确保27t轴重货车开行的安全性。     

论中国大型货车的发展方向——轴童提高到23t及25t的可行性

作者对发展我国大型货车的两种途径：提高轴重或增加轴数的利弊作了深入探讨，认为应以提高轴重为发展方向。文中着重论述车辆轴重提高到25t及23t后，这些车辆与轨道、桥粱的相互关系等问题。通过试验和数据分析，认为我国当前发25t及23t轴重货车是可行的。     

30 t轴重条件下轨道几何不平顺限速管理值研究

结合朔黄铁路开行KM96型30 t轴重重载列车试验,应用车辆-轨道耦合动力学理论和SIMPACK多体动力学软件,建立30 t轴重货车车辆仿真模型,研究不同轨道几何不平顺条件下的列车动力性能以及运营安全性能。基于国内铁路开展的30 t轴重列车动力性能试验,设置高低和轨向2种类型的轨道不平顺,结合现场测试结果对仿真模型进行了验证与优化,进而分析了30 t轴重重载列车在不同不平顺波长下的动力学响应,得出了轨向、高低、三角坑等轨道不平顺指标的敏感波长。研究列车在敏感波长为10 m时,直线、曲线上单项以及逆向复合不平顺条件下的动力学响应,结合30 t轴重列车运行安全性能指标的变化趋势,提出了30 t轴重条件下重载铁路轨道几何不平顺的限速管理值,其中高低26 mm,轨向22 mm,水平26 mm,三角坑18 mm,逆向复合不平顺19 mm。     

世界最大轴重铁路货车问世

目前，齐齐哈尔轨道装备公司为澳大利亚FMG公司研制的40t轴重矿石车样车通过铁道部专家组的技术审查。该车是目前世界最大轴重的铁路货车。据专家介绍，40t轴重矿石车采用40t轴重转向架，最高运行时速100km。最大矿石车的研制成功，标志着齐齐哈尔轨道装备公司占据了世界铁路货车技术制高点。     

开行27t轴重C_(80E)货车条件下轨道适应性分析

为增加运量、提高运输效率和货运收益,在太原铁路局部分线路开行了27 t轴重C_(80E)货车。与23 t轴重C70货车相比,27 t轴重货车轴重增加17.4%。货车轴重的提高相应地大幅增加了线路上的作用力,将导致既有铁路轨道结构与部件面临一系列问题。本文针对C_(80E)货车运营条件下的径路轨道结构进行了现场调研及轨道适应性分析,提出了27 t轴重C80E货车开行前后轨道结构需采取的相关措施及针对性的建议。     

32.5t轴重货车作用下重载铁路轨道的合理刚度

针对以往轨道刚度计算方法只能得出轨下垫板静刚度的取值范围或下限值,而不能确定轨道整体刚度的问题,运用大型轮轨动力学软件NUCARS建立32.5t轴重货车—轨道系统耦合动力学模型,采用动力敏感系数分析方法,通过分析轨道结构各种部件刚度组合情况下的车辆、轨道系统动力特性,研究32.5t轴重货车作用下重载铁路轨道的合理刚度。结果表明:钢轨垂向位移、道床压力和垫板压力对垫板刚度较为敏感;轨枕垂向位移、轨枕垂向加速度、道床压力对道床刚度较为敏感;以轨道动力特性的综合效应最小为目标建立目标函数,筛选得出32.5t轴重货车作用下重载铁路轨道结构的部件刚度最优匹配方案是轨下垫板刚度为140kN·mm-1,道床刚度为150kN·mm-1;最优部件刚度匹配方案所对应的轨道结构整体刚度为82kN·mm-1。     

35.7t轴重重载铁路轨道关键设计参数研究

我国面临着发展重载铁路和承担海外重载铁路的设计任务,美国、加拿大、澳大利亚等国重载铁路的轴重普遍达到35.7 t,结合海外项目,以35.7 t轴重货车为例,对此轴重条件下的轨道结构主要设计参数进行研究。轴重的提高对重载铁路轨道部件提出更高的要求。采用商业有限元软件ANSYS,建立轨道-路基系统有限元模型,主要研究钢轨类型、轨下垫板刚度、道床状态、路基基床参数对35.7 t轴重货车的轨道结构静力学特性的影响,为轴重35.7 t轨道结构的关键参数选取提供建议。     

40 t轴重重载铁路线路平断面参数研究

研究目的:结合海外项目的工作经历,研究各个国家重载铁路的技术标准,并进行对比分析,分析出各参数取值范围,基于车辆-轨道耦合动力学理论及UM多体系统动力学软件,建立40 t轴重货车模型、货车用钩缓装置模型以及连续弹性单层离散点支撑模型,深入分析在不同运行工况下,各平纵断面参数对货车运行性能的影响规律,并根据计算结果对各参数的取值限值提出合理建议。研究结论:通过仿真模拟分析可知,40 t轴重重载铁路平面参数如下:(1)平面曲线超高参数:欠超高值不超过50 mm,过超高值不超过20 mm,实设超高不超过115 mm;(2)最小曲线半径一般为800 m,困难采用650 m;(3)缓和曲线长度采用美国标准规范标准,即Ls=0. 74×h;(4)该研究成果可为轴重40 t以下的重载铁路平面参数取值提供理论依据。     

铁路货车通过曲线轨道时的非线性运动稳定性研究

根据直线轨道上非线性车辆系统蛇形运动的极限环和曲线轨道上车辆的动态特性,给出曲线轨道非线性车辆系统蛇形运动的极限环,并计算出货车的非线性临界速度,分析曲线半径和外轨超高对货车非线性临界速度的影响。结果表明:在大锥度、横向位移激扰、轮对冲角等因素的作用下,货车轮对在曲线轨道上易出现蛇形失稳,并且在蛇形失稳时轮对的横向振荡剧烈,蛇形波长为3.6 m;与直线轨道上的极限环不同,曲线轨道上非线性车辆系统相对轨道中心线而言,具有2个稳定的极限环;当重载货车空车通过半径600 m、超高55 mm曲线轨道时,其非线性临界速度为76.4 km.h-1,低于直线轨道上的临界速度,说明曲线轨道的半径和外轨超高对车辆非线性临界速度有明显的影响,而且半径和超高越大,临界速度也越高,但当半径和超高增加到一定程度,临界速度不再随之增长。     

车辆重心高度对动力学性能的影响

随着我国铁路货物运输向重载化方向发展，车辆重心高度将产生大范围变化。我国铁路技术标准严格限制重车重心高度，当重心超过2000mm时，车辆要限速运行。在满载条件下，我国铁路现有的罐车实际重心高度普遍接近或高于2000mm。现以GQ70为例，采用SIMPACK仿真软件建立重车车辆模型，分析在不同运行工况下重心高度对车辆动力学性能的影响。计算结果表明，速度越高，车辆重心高度对动力学性能的影响越大，当车辆重心高度在1800mm到2600mm范围内变化时，对横向动力学性能及安全性影响较大，对垂向及轮轨动力学影响较小。     

无损检测技术在铁路货车车钩、钩尾框上的应用

介绍了我国铁路货车车钩、钩尾框概况,无损检测技术在我国铁路货车车钩、钩尾框应用历程,以及国内外无损检测技术在车钩、钩尾框的应用情况,并对无损检测技术的应用提出了建议。     

基于车流径路选择偏好的铁路车流运行径路动态预测方法研究

准确的车流径路预测是编制高质量日班计划的前提条件。利用运输信息集成平台提供的海量车流运行轨迹历史数据,提出一种简单易行的铁路车流运行径路动态预测方法;通过对长期和近短期车流运行轨迹历史数据的统计,生成车流径路选择偏好参数表,可反映路网中多种复杂因素对于车流径路选择的影响;基于车流径路选择偏好参数,结合车辆实时位置跟踪信息,动态预测车流运行径路;搭建大数据应用环境,完成车流径路预测程序的开发与部署,采用命中率和准确率2项指标评价该方法的应用效果,结果表明:预测结果准确率较高,具有较为满意的实用价值。     

出口新西兰铁路货车用120AK阀性能改进

介绍了齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司(以下简称:齐轨道装备公司)出口新西兰铁路货车装用的120AK型空气制动系统,并针对与西屋澳洲公司的WF阀混编时制动缸充、排气时间不一致的问题,对120AK型货车空气控制阀(以下简称120AK阀)进行了研究改进。     

货车转向架侧架支撑座自动焊接装备的改进应用

对货车转向架侧架支撑座自动焊接装备的功能进行分析,将仅适用于单一型号的铁路货车转K2型转向架侧架的焊接装备进行改进,从软件和硬件两个方面实施改进和功能提升,改进成为适用于多种型式转向架的生产,特别适用于目前铁路货车中主流产品转K6型转向架中侧架的焊接生产。     

我国铁路棚车的现状与发展探讨

面对我国2012年以后铁路客货分线运输的新形势以及高附加值货物对运输速度的要求,分析了我国铁路棚车的现状和国外铁路棚车的发展趋势,阐述了今后我国新型铁路棚车的发展方向。     

剧烈动态轮轨相互作用的自动检测

轨道几何形状检查记录车是检测轨道表面问题的主要方法。在重载运输中 ,重复运输可能产生一系列特殊轮轨不平顺 ,当车辆以临界速度运行时 ,即使这些不平顺是均匀分布的 ,它们仍然能激起剧烈的轮轨相互作用。本文阐述了一种安装在正常运营中的运煤车上的轮轨相互作用的监控和记录系统     

加速顶控制及供风监测系统应用

在不改造股道既有断面的情况下，使用计算机和加速顶控制溜放钩车的走行速度，使其走出困难区段，克服不良断面的影响，可提高作业放率并达到安全连挂的目的。