33t大轴重机车的轮轨动作用力研究.pdf

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33t大轴重机车的轮轨动作用力研究.pdf

第32卷第4期 铁道机车车辆 V01.32No.4 RAILWAY 2012年8月 LOCOMOTlVECAR Aug. 2012 文章编号:1008—7842(2012)04一0028—04 33t大轴重机车的轮轨动作用力研究 孙永路,陈康 (西南交通大学 牵引动力国家重点实验室,四川成都610031) 摘要在铁路线路允许的条件下.开行大轴重货运机车是解决货运紧张矛盾的主要办法。结合正在设计的某型 33t大轴重机车转向架结构,计算分析了一系软、二系硬和一系硬、二系软两种设计方案的33t轴重机车的轮轨 力。通过与25t轴重机车的轮轨作用力比较,得出了33t轴重机车的轮轨力增加幅度。同时,分析了一系横向剐 度变化对此33t轴重机车横向轮轨力的影响。 关键词33 t轴重;轮轨动作用力;静挠度;横向刚度 中图分类号:U260.11文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1008—7842.2012.04.07 提高轴重是世界各国重载运输一致采用的一项重 要举措,是降低运行成本的最有效的办法。重载运输的 三大标准之一是轴重应在25t以上[1]。美国、加拿大、 澳大利亚已普遍采用35.4t轴重,巴西、瑞典已采用30 t轴重,南非、澳大利亚昆士兰铁路均是窄轨,已采用28 t(旧车26t)轴重。俄罗斯重载列车轴重提高到27 t[I。2]。我国也是铁路货运大国,当前货运机车的轴重为 25 t。在既有货运干线质量允许的条件下,开行大功率、 大轴重货运机车是解决我国当前铁路货运紧张的主要 办法之一。 33 图l t轴I机车的物理模型 轴重的增加,可提高机车黏着利用率,提高牵引动 力,加大单列车运输能力,增加经济效益[6]。但同时可 轴悬式,机车的物理模型见图1。 能伴随着产生一些问题,如对走行部材料强度要求提 机车由车体、构架、轮对、一系悬挂装置、二系悬挂 高,车轮磨耗加快,起动、制动难度增加,更重要的是轮 装置、牵引电动机、电机吊挂装置、牵引机构组成。每构 轨作用力增大,对轨道的破坏性加大,运行安全性下降。 架的二系悬挂装置由6组高圆弹簧、两个垂向减振器、 分析轴重增加后机车的性能及轮轨作用力变化差 两个横向减振器组成。一系悬挂装置由轴箱弹簧、一系 异,探讨机车转向架结构设计及悬挂参数的变化对机车 垂向减振器(端轴)和轴箱定位装置组成。牵引电机一 运行品质的影响,以达到减小甚至消除轴重增加带来的 端抱在车轴上,另一端通过吊杆挂在构架上。转向架轴 不利,对实际的大轴重机车设计制造具有很重要的作 距为2.25~2.Om。为了降低牵引高度,牵引机构由水 用[3巧]。因此,在开发时对不同结构设计的大轴重机车 平牵引杆、斜牵引杆和牵引杆吊杆组成。 的动力学表现比较分析是一项很重要的工作。 为了全面了解33t轴重机车的轮轨动作用力特性, 轮轨间的动作用力是影响机车运行安全和轨道破 分析轴重增大后轮轨动作用力的变化情况,我们分析了 坏的最主要因素之一[6。7]。本文结合正在开发设计的某两种不同转向架方案的33t轴重机车的轮轨动作用力, 型33t大轴重交流传动电力机车转向架的结构,研究了 一种方案为一系硬、二系软的结构(简称方案1),另一 33t轴重机车的轮轨动作用力特点,并与目前主流的25种方案为一系软、二系硬的结构(简称方案2)。同时, t轴重机车的轮轨动作用力进行比较分析,对33t轴重 作为比较,我们还对应分析了两种方案下的25t轴重机 机车转向架的结构设计提供参考。 车的轮轨动作用力。为了便于分析,机车的簧下质量和 l 33t轴重

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