HXD1C型電力機(jī)車換裝徑向轉(zhuǎn)向架的動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、為了降低輪緣磨耗，兼顧曲線通過性能和橫向穩(wěn)定性，世界各國先后開始了徑向轉(zhuǎn)向架的研究。HXD1C型電力機(jī)車是南車株洲電力機(jī)車有限公司引進(jìn)再創(chuàng)新的新一代主型重載大功率電力機(jī)車，將徑向轉(zhuǎn)向架技術(shù)移植到該型機(jī)車上有廣闊的應(yīng)用前景，但由于該型機(jī)車轉(zhuǎn)向架自身結(jié)構(gòu)和參數(shù)的限制，換裝徑向轉(zhuǎn)向架有其固有難度。本文采用南車資陽機(jī)車有限公司引進(jìn)的HTCR型徑向轉(zhuǎn)向架技術(shù)，在不改變軸距、牽引和制動(dòng)方式，以及轉(zhuǎn)向架與車體接口的基礎(chǔ)上，論證HXD1C型電力機(jī)車轉(zhuǎn)向

2、架改徑向的可行性。
　　在多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件SIMPACK的平臺(tái)上，建立HXD1C型傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架機(jī)車模型、徑向轉(zhuǎn)向架機(jī)車耦合連桿剛性體模型和耦合連桿彈性體模型。對三者進(jìn)行運(yùn)行穩(wěn)定性、直線運(yùn)行平穩(wěn)性和曲線通過性能的仿真分析，得知耦合連桿是否考慮為彈性體主要影響機(jī)車的穩(wěn)定性，其準(zhǔn)線性和非線性臨界速度略大于其考慮為剛性體時(shí)的情況。通過徑向轉(zhuǎn)向架機(jī)車與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架機(jī)車動(dòng)力學(xué)仿真對比，結(jié)果表明徑向轉(zhuǎn)向架機(jī)車可以滿足120km/h速度的運(yùn)用要

3、求;直線運(yùn)行性能優(yōu)良;除了通過曲線時(shí)車體橫向和垂向加速度外，曲線通過性能優(yōu)于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架機(jī)車。徑向轉(zhuǎn)向架機(jī)車減磨效果明顯，磨耗功和輪緣磨耗因子都比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架機(jī)車降低46％以上，且輪緣磨耗因子比磨耗功改善得更多。
　　隨后對徑向轉(zhuǎn)向架機(jī)車進(jìn)行懸掛參數(shù)的全面優(yōu)化，給出了一系剛度、二系剛度和一二系各減振器阻尼的參數(shù)適應(yīng)范圍，指出目前各參數(shù)設(shè)計(jì)值合理。
　　本文還針對三軸徑向轉(zhuǎn)向架進(jìn)行了輪徑差分布形式對曲線通過性能的影響分析。從19種

4、三軸轉(zhuǎn)向架輪徑差的典型分布形式中，分析得出7種可能的最惡劣的形式。在軌道不平順為AAR5的R300m和R800m曲線上對徑向轉(zhuǎn)向架機(jī)車進(jìn)行仿真，結(jié)果表明不同形式的輪徑差對徑向轉(zhuǎn)向架曲線通過性能的影響程度不同。最惡劣的形式是反相輪徑差（前輪對和中間輪對小輪徑車輪在曲線外側(cè)，后輪對小輪徑車輪在曲線內(nèi)側(cè)）和同相輪徑差（三輪對小輪徑車輪在曲線外側(cè)）。除了在R300m曲線工況下存在反相輪徑差時(shí)，導(dǎo)向力和脫軌系數(shù)的最大值隨著輪徑差的增大而減小外，所