試論影響旅客列車運行性能原因分析及改進方案探討

時間：2024-06-08 13:55:12 交通物流畢業(yè)論文我要投稿

相關推薦

　　論文關鍵詞:旅客列車　運行性能　縱向沖動　改進

　　論文摘要:葉影響旅客列車運行性能的列車縱向沖動等問題進行了分析，提出了具體的解決措施。

　　25K型提速列車自運行以來反映良好，但仍存在一些問題，其中，旅客對車輛動力學性能方面的意見較多，特別是列車縱向沖動問題。為此，鐵道部局等有關部門專門立項進行研究，找出了影響旅客列車運行性能的原因，并研究了部分解決方案。其中，密接式車鉤替代15號車鉤的方案已應用于第5次提速用25T型客車上。通過幾個月的運用考驗證明，25T型提速列車的縱向沖動要比25K型提速列車小得多。

　　1縱向沖動問題

　　1. 1縱向沖動現(xiàn)狀

鐵路經(jīng)過幾次提速，提速客車的一些關鍵部件都有了很大的發(fā)展，但車鉤緩沖裝置直到2001年都變化不大。25K型列車仍然采用15號車鉤加G1型緩沖器的鉤緩裝置。15號車鉤連掛間隙較大，由于列車中各個斷面的間隙累積效應，使25K型列車在運行過程中發(fā)生縱向沖動;G1型緩沖器的性能不能完全適應提速要求，在正常運行過程中基本不吸收能量，導致車鉤之間發(fā)生剛性碰撞，造成列車縱向沖動加劇。在這種情況下，縱向沖動問題成為影響提速旅客列車運行平穩(wěn)性的一個重要因素。

對不同車輛裝備、不同運行條件下的25K型列車運行品質數(shù)據(jù)進行實時檢測記錄，發(fā)現(xiàn)25K型列車縱向沖動的發(fā)生概率相對其他25型車要小，但列車在加速、制動停車、運行調(diào)速或過道岔、過長大坡道時仍有發(fā)生沖動的可能，有時甚至在幾分鐘的時間內(nèi)連續(xù)發(fā)生幾次或十幾次較大的沖動。例如，25K型列車在山地運行下長大坡道時，發(fā)生縱向沖動的縱向加速度峰值很高，19以上的沖動時有發(fā)生，測試到的最大沖動加速度為1. 55 g,瞬時加速度變化率高達200 g/s ^- 500 g/s，沖擊能量主要集中在10Hz以下的低頻段。

　　1. 2影晌列車縱向沖動的主要因素

　　1.2.1車鉤縱向連掛間隙

縱向連掛間隙是影響列車縱向運行品質的一個重要因素。減小列車車鉤縱向連掛間隙，不但可以降低列車在不同速度級下平穩(wěn)運行、啟動、制動和運行調(diào)速等不同工況下的縱向振動水平，而且可以減小縱向沖動發(fā)生的概率，甚至消除沖動現(xiàn)象。圖1為裝有密接式車鉤、15號小間隙車鉤和普通15號車鉤的列車在京滬線北京一天津間平穩(wěn)運行一定時間段內(nèi)縱向加速度的分布情況�？梢钥闯�，在同樣的線路條件下，裝備密接式車鉤的列車縱向加速度最小，最大加速度的期望值在。. 05 g左右;裝備小間隙車鉤的列車縱向加速度次之，最大加速度的期望值為0. 068 g;裝備普通15號車鉤的列車在3列車中縱向運行品質最差，最大加速度的期望值為0. 081 g。從圖中還可以明顯看出，裝備密接式車鉤的列車縱向加速度基本上是對稱分布，也就是說沒有明顯的沖動發(fā)生;裝備小間隙車鉤的列車因為有一些較小的沖動，縱向加速度呈明顯的偏態(tài)分布;而裝備普通15號車鉤的列車沖動最為嚴重。

[1]

試論影響旅客列車運行性能原因分析及改進方案探討

　　1.2.2客車制動系

旅客列車調(diào)速、停車均需要由制動系統(tǒng)來完成，由于制動系統(tǒng)的不同、制動工況的制動波速不同、基礎制動裝置動作的不一致性、閘瓦摩擦因數(shù)的不穩(wěn)定性等會造成列車中車輛間產(chǎn)生相對的速度，從而在列車運行過程中產(chǎn)生縱向沖動。

　　1.2.3車端阻尼

按新造客車進行了動力學計算，通過比較單輛車的動力學計算結果、具有不同車端阻尼的編組列車的動力學計算結果，可得出如下結論:車端縱向阻尼對降低車輛縱向沖動非常有效，增大車端縱向阻尼，車輛縱向沖動將會減少。

　　1. 2. 4緩沖器性能

現(xiàn)在提速車普遍采用的G1型緩沖器由于初壓力大、阻抗力高、吸收率小，在正常運行過程中，由于車鉤的作用力達不到緩沖器的初壓力，緩沖器不動作，基本不吸收能量。當列車運行過程中縱向力發(fā)生變化時，車鉤之間就會發(fā)生剛性碰撞，造成列車縱向沖動加劇，還使列車平均車鉤力提高，引起車鉤異常磨耗。尤其在目前不斷采用新型車鉤，車鉤的連掛間隙和車鉤作用力減小的情況下，G1型緩沖器的性能沒有得到同步改善，問題更加突出。

　　2影響運行性能的其他問題

　　2. 1轉向架

從中發(fā)現(xiàn)，車輛走行部分暴露出的問題比較嚴重，主要有:(1)車輪的擦傷、剝離;(2)抗側滾扭桿橡膠節(jié)點老化或破損;(3)各部件磨耗比較嚴重。

　　2. 2制動系統(tǒng)

列車提速后，制動變得尤為重要，現(xiàn)車輛制動系統(tǒng)存在的問題主要有:(1)制動同步性能差，成為列車縱向沖動大的主要原因;(2)客車雙管供風與機車的配置協(xié)調(diào)問題沒有解決;(3)制動缸快裝管漏氣。

　　2. 3車上電氣裝置

[2]

(1)整流器電壓不穩(wěn)定，適應的電壓范圍較窄;(2)電瓶性能不穩(wěn)定。

　　2. 4車鉤緩沖系統(tǒng)

(1)旅客列車提速后，列車車鉤鉤頭下垂、鉤尾框上偏的問題較為嚴重，車鉤尾部上跳，沖擊車體底部防跳板，甚至引起鉤尾框斷裂;(2)車鉤的磨耗速度加快，磨耗程度嚴重。

　　2.5其他

(1)空調(diào)系統(tǒng)風道設計不太合理，臥鋪車上鋪旅客感覺冷，下鋪旅客感覺熱，出風口噪聲大;(2)活窗不密封，車內(nèi)端部噪聲尤其大;(3)中空玻璃漏氣、漏水問題較難解決。

　　3改進方案探討

　　3. 1減少縱向沖動擬采取的方案

　　3.1.1采用性能良好的制動系統(tǒng)

制動系統(tǒng)應具有較高的制動及緩解波速、較好的制動缸升壓及緩解特性、良好的緊急制動性能，這將有效地減小列車在調(diào)速或緊急制動時產(chǎn)生的縱向沖動。

　　3.1.2采用小間隙車鉤或密接式車鉤加彈性膠泥緩沖器

縮小車鉤連掛系統(tǒng)的縱向間隙是降低列車縱向沖動的最為有效的措施之一�？蛙囉眯￠g隙自動車鉤及大容量緩沖器已在我國研制成功并裝車運用考驗。根據(jù)西南大學等單位的理論計算結果，采用15號小間隙車鉤和新型彈性膠泥緩沖器的20輛編組提速列車在牽引工況、常用制動工況、緊急制動工況及常用制動緩解工況下，最大車鉤力幅值相對于15號車鉤加G1型緩沖器可減少37. 6%，車輛最大加速度幅度值減少45. 2-79。從裝有小間隙車鉤的提速列車運用情況來看，整列車的縱向沖動水平優(yōu)于同樣編組數(shù)量的非提速列車，車鉤運用狀態(tài)正常。

密接式車鉤加彈性膠泥緩沖器已在第5次提速用25T型客車上批量運用。對南車四方機車車輛股份有限公司生產(chǎn)的25T型客車所做的運行試驗表明:運行過程中最大縱向加速度為。. 15 g，發(fā)生在40 km/h初速度緊急制動過程中的制動開始瞬間;列車在常用制動和緊急制動開始時都出現(xiàn)了縱向沖動，但由于密接式車鉤的使用，縱向沖動對列車縱向加速度的影響被大大減小;不同速度級穩(wěn)態(tài)運行和啟動加速工況縱向加速度都在0. 02 g以下，運行過程中不同速度級調(diào)速過程也沒有出現(xiàn)縱向沖動，人體基本沒有調(diào)速的感覺。

運用結果表明:密接式車鉤加彈性膠泥緩沖器用于25K型提速客車能明顯改善縱向動力學性能。

　　3. 1. 3采用有一定阻尼的風檔

雖然風擋設備對列車縱向運行性能的影響不明顯，但可以改善部分橫向性能，因此，選擇有一定阻尼的風擋對改善列車的運行性能有一定的作用。

　　3. 2提高運行性能的其他措施建議

(1)減少車輪擦傷、磨損。采用技術參數(shù)合理的高性能電子防滑器;研制性能好、擦傷剝離少的新型車輪。

(2)提高空調(diào)系統(tǒng)性能。對風道進行改進，確定具有優(yōu)良性能的風道結構。

（3）降低噪聲及列車對的影響。采用水封裝置;采用集便裝置;選擇好的端部結構。

從25T型客車的售后服務中可以看出，使用集便裝置后，客車底部、端部等原來污染比較嚴重的部位沒有污染現(xiàn)象發(fā)生，大大提高了乘車及車輛維修的環(huán)境質量。端部結構的改進，電動及手動塞拉門的使用，使客室尤其是端部客室的噪聲明顯降低。

　　4結束語

提高旅客列車運行性能是一項長期的艱巨的任務，只有通過不斷的試驗研究，才能綜合提高列車乘坐舒適度，保持鐵路的競爭力。

[3]

【試論影響旅客列車運行性能原因分析及改進方案探討】相關文章：