33t軸重機(jī)車鉤緩裝置適應(yīng)性研究.pdf

1、提高列車軸重、增加列車編組是重載運(yùn)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(dòng)也越來越大。大縱向力下鉤緩裝置的行為對(duì)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(jī)車在實(shí)際運(yùn)用中發(fā)生過由于車鉤大角度偏轉(zhuǎn)，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(jié)合目前我國(guó)正在推進(jìn)的33噸大軸重重載交流傳動(dòng)機(jī)車的研制工作，研究既有重載機(jī)車采用的13A型和102型兩種鉤緩裝置對(duì)于33噸軸重機(jī)車的適應(yīng)性

2、。
　　主要研究工作與結(jié)論如下。
　　1)在調(diào)研國(guó)內(nèi)外重載列車鉤緩裝置現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建立了通用的鉤緩裝置模型，通過改變特性參數(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)13A型和102型兩種典型重載機(jī)車鉤緩裝置的模擬。相比既有研究進(jìn)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(jié)構(gòu)分析以及靜力分析，對(duì)該模型的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　2)建立與驗(yàn)證了33t軸重重載機(jī)車模型?；谠摍C(jī)車詳細(xì)模型、上述鉤緩裝置詳細(xì)模型，建立了‘1+1’編組

3、2萬噸組合式重載列車模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同工況、不同線路條件下鉤緩裝置行為及其對(duì)機(jī)車動(dòng)力學(xué)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(dòng)3種典型工況時(shí)，鉤緩裝置的動(dòng)力學(xué)行為及其對(duì)機(jī)車運(yùn)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(zhuǎn)角很小，在直線上機(jī)車承壓穩(wěn)定能力優(yōu)于采用102型車鉤的機(jī)車。在曲線上，由于車體會(huì)占據(jù)曲線切線方向并帶動(dòng)車鉤的自然偏轉(zhuǎn)，機(jī)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(jī)車安全運(yùn)行要求。同時(shí)，根據(jù)102型車鉤電制動(dòng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)行為，結(jié)合機(jī)車結(jié)構(gòu)分析闡述了車體的自穩(wěn)鉤原理并給出了機(jī)車的自穩(wěn)鉤能力，這一研究對(duì)分析圓銷車鉤行為有一定的指導(dǎo)作用。
　　3)采用3節(jié)機(jī)車簡(jiǎn)化牽引質(zhì)量的列車模型，研究了機(jī)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(shí)，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定能力，機(jī)車可以承受2500kN的最大壓鉤力，當(dāng)摩擦面功能失效時(shí)，機(jī)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(zhuǎn)角分別為8°、6°時(shí)，機(jī)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(zhuǎn)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(shí)機(jī)車僅能承受1000kN左右的最大壓鉤力;對(duì)車鉤自由偏轉(zhuǎn)角分別為3°、4°、5°和6°的102型鉤緩裝置，機(jī)車的承壓能力隨車鉤自由轉(zhuǎn)角的增大而減小，機(jī)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(jī)車運(yùn)行安全域，這一安全域的確定可為重載列車的安全運(yùn)行起指導(dǎo)作用。
　　4)針對(duì)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(duì)列車縱向沖動(dòng)的影響以及緩沖器的安全域，對(duì)兩種鉤緩裝置提出了改進(jìn)意見。
　　研究表明，就33t軸重的交流傳動(dòng)重載貨運(yùn)機(jī)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