限界讲座倪昌.doc

限界讲义（倪昌） 第一章 限界概论 一、定义 由于车辆各个部件之间存在的间隙以及转向架弹性元件在不同承载条件和不同速度条件下产生的变形和振动，当列车在轨道上运行时，在车辆轮廓线外面形成了一条封闭的包络线，这条包络线称动态包络线。 在列车正常运行状况下（由间隙、振动、挠度等组合）计算得到的包络线称车辆限界。 在列车故障运行状态下（一条悬挂或二条悬挂失效）计算得到的包络线称设备限界。 二、制定限界的主要因素 1、车辆平、立、剖面图：一般取车辆端部、中部、转向架中心肖处及其它特殊部位的横断面，以其最外各点的连线作为计算基准点，进行车辆限界和设备限界计算。 2、车辆基本尺寸 1）车辆长×宽×高 2）车辆定距 3）轴距 4）车厢地板面高度（距钢轨面）、塞拉门下端密封条高度（距钢轨面） 5）受电弓落弓高度、工作高度 6）受电靴受电线（碳滑板中心线）至转向架中心线水平距离 7）接触轨工作面高度（距走行轨面） 3、车辆限界主要计算参数 1）轮轨间隙 2）轮对横向制造误差 3）轴箱、轴承游隙 4）转向架和轮对横向间隙及垂向位移量 5）车体和转向架之间横向间隙（位移）和垂向位移量 6）车辆制造公差和维修限度（按维修规程） 7）车辆空重车挠度及垂向位移量 8）载荷不对称引起的偏斜 9）因一系悬挂及二系悬挂侧滚引起的位移量 10）轨道安装误差、允许磨损量（按维修规程）及弹性变形量 11）横向加速度 12）风荷载 三、设备限界计算原理 1、直线地段设备限界是一系或二系悬挂故障状态下的车辆限界。它的计算模式和车辆限界相仿。但需要考虑以下几点： 1）一侧一系弹簧折损造成车体侧滚（不考虑空气弹簧） 2）一个转向架上一对空气簧过充，造成车顶上翘 3）一个转向架上一对空气簧泄漏，造成车体下沉 4）竖曲线引起的加高（凸竖曲线在车端，凹竖曲线在车体中部）和降低（凸竖曲线在车体中部，凹竖曲线在车端） 5）综合以上四种工况可获得直线地段设备限界 2、曲线地段设备限界 1）当列车在曲线地段运行时，车辆产生离心力，所以，必须设置轨道超高。理论上说，轨道超高应该平衡离心力。但由于列车速度的变化，速度大了，会产生未被平衡的离心力，我们称为欠超高；减速运行情况下，离心力小了，轨道超高过剩，我们称为过超高。过超高或欠超高都应该在曲线设备限界中计算。根据舒适度要求允许欠超高61mm（此时的未被平衡横向加速度0.4m/s2）。 2）曲线几何偏移量 横向加宽量：曲线外侧Ta=[Lo2—(l12+a2)]∕﹙8R﹚ 曲线内侧Ti=(l12+a2)∕﹙8R﹚ 3）曲线轨道参数 （1）轨道横向弹性变形量曲直线之差Δde＝1.4 mm （2）外轨磨耗R≥800m ΔSa＝3 mm 800m＞R＞100m ΔSa＝3+300/R （3）内轨磨耗R≥800m ΔSi＝0 800 m＞R＞100m ΔSi＝300/R （4）轨距加宽（仅加宽内轨）Δt A型车 B型车 200m≥R＞150m 10 5 150m≥R＞100m 15 10 （5）车辆参数在曲线段的变化（相对于直线段） 一系簧横向位移 Δq＝（1～4）mm 二系簧横向位移 Δw＝（1～15）mm （6）合计：横向外侧加宽量ΔXca＝Δde+ΔSa+Δq+Δw 横向内侧加宽量ΔXci＝Δde+ΔSi+Δt+Δq+Δw 4）综合以上三方面因素。取外轨和内轨的大值作为曲线设备限界 四、各种工况下的车辆限界和设备限界 1、工况分类： 1）以载重分类：重车、空车 2）以速度分类：正线按最高速度计算（曲线段按牵引计算值加5km/h瞬时超速值） 车场线25km/h 停车线、折返线35km/h 联络线（行车专业提供） 出入段线（行车专业提供） 过岔速度（按道岔号数） 3）以道床类型分类：整体道床 碎石道床 4）以车辆类型分类：A型车——车宽3000mm