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六轴弹性架悬高速机车牵引杆布置方式

张红军 廖志伟 罗赟 黄志辉

张红军, 廖志伟, 罗赟, 黄志辉. 六轴弹性架悬高速机车牵引杆布置方式[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(2): 1-3.
引用本文: 张红军, 廖志伟, 罗赟, 黄志辉. 六轴弹性架悬高速机车牵引杆布置方式[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(2): 1-3.
ZHANG Hong-jun, LIAO Zhi-wei, LUO Yun, HUANG Zhi-hui. Traction rod arrangement modes of locomotive with six axles and driving equipment flexibly suspended on frame[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(2): 1-3.
Citation: ZHANG Hong-jun, LIAO Zhi-wei, LUO Yun, HUANG Zhi-hui. Traction rod arrangement modes of locomotive with six axles and driving equipment flexibly suspended on frame[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(2): 1-3.

六轴弹性架悬高速机车牵引杆布置方式

基金项目: 

教育部长江学者和创新团队发展计划项目 IRT0452

详细信息
    作者简介:

    张红军(1950-), 男, 山东莱西人, 西南交通大学教授, 从事机车车辆结构设计研究

  • 中图分类号: U260.13

Traction rod arrangement modes of locomotive with six axles and driving equipment flexibly suspended on frame

More Information
    Author Bio:

    Zhang Hong-jun(1950-), male, professor, +86-28-87600660, zhj028@126.com

  • 摘要: 为了开发中国运行速度为200km·h-1的2C0轴式单杆牵引高速机车转向架, 研究了牵引杆布置方式对机车运行安全性的影响。采用多体动力学软件SIMPACK建立了2C0轴式弹性架悬机车整车动力学模型, 在惰行、牵引和制动工况下, 分析了单牵引杆由转向架向车体端部和中部牵引时, 机车的直线运行性能和曲线通过性能。分析结果表明: 牵引杆布置方式对机车动力学性能影响不显著, 建议采用牵引杆端部牵引的方案, 以简化机车车体的设计与制造。采用牵引杆端部牵引的机车可安全通过R400m和R1600m的S形曲线; 通过R400m小半径曲线时, 机车惰行运行的轮对横向力大于牵引和制动工况的横向力, 制动工况的轮重减载率较大; 通过R2800m大半径曲线时, 机车牵引和惰行的轮对横向力大小相当, 大于制动工况的横向力。

     

  • 图  1  计算模型

    Figure  1.  Calculation models

    图  2  最小S形曲线通过时的轮重减载率

    Figure  2.  Reduction rate of wheel load on negotiating S shape curve with minimum radius

    图  3  半径为R1 600 m的S形曲线通过计算结果

    Figure  3.  Calculation result for negotiating S shape curve with 1 600 m radius

    表  1  模型的自由度及广义坐标

    Table  1.   Freedom degrees and generalized coordinates of model

    刚体名称 纵向 横移 垂向 侧滚 点头 摇头
    车体 Xc Yc Zc Φc θc Ψc
    构架 Xsi Ysi Zsi Φsi θsi Ψsi
    轮对 Xwj Ywj Zwj* Φwj* θwj Ψwj
    驱动装置 Xdj Ydj Zdj Φdj θdj Ψdj
    空心轴' Yhj Φhj* Ψhj*
    大齿轮' θoj
    吊杆' Φrk θrk Ψrk
    牵引杆' Φti θti Ψti
    轨道 Ygj Zgj Φgj
    注: 带“*”的自由度为不独立的自由度; 带“' ”刚体的自由度不是相对系统坐标的; 下标i=1~2, j=1~6, k=1~12。
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    表  2  曲线通过计算工况

    Table  2.   Calculation conditions of negotiating curve

    圆曲线半径/m 缓和曲线长度/m 超高/mm 速度/(km·h-1) 线路级别 牵引力与制动力/kN
    400 90 125 82 AAR4 310
    2 800 170 80 200 AAR6 132
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    表  3  牵引杆位置对动力学性能的影响

    Table  3.   Influence of traction rod positions on dynamics performance

    指标 工况 直线 曲线半径为R400 m 曲线半径为R2 800 m
    中牵 端牵 中牵 端牵 中牵 端牵
    横向力/kN 惰行 36.9 37.5 71.7 72.5 62.8 61.6
    制动 30.6 31.5 64.7 65.1 52.9 51.6
    牵引 30.8 31.5 62.1 61.4 63.1 61.9
    脱轨系数 惰行 0.18 0.19 0.68 0.67 0.36 0.35
    制动 0.15 0.15 0.49 0.50 0.38 0.37
    牵引 0.16 0.16 0.64 0.67 0.41 0.40
    轮重减载率 惰行 0.36 0.35 0.64 0.64 0.47 0.48
    制动 0.34 0.34 0.68 0.68 0.51 0.50
    牵引 0.34 0.34 0.62 0.64 0.53 0.52
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    表  4  S形曲线通过计算工况

    Table  4.   Calculation conditions of S shape curve negotiation

    圆曲线半径/m 缓和曲线长度/m 速度/(km·h-1) 夹直线长度/m 超高/mm 线路级别
    140 3 10 3 0
    1 600 150 160 80 105 AAR5
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    Zhang Hong-jun, Chen Xi-hong, Sun Yong-peng, et al. The analysis of bogie platform of 200km·h-1high-speed passenger locomotive in our country[J]. Journal of the China Railway Society, 2007, 29(4): 101-106. (in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-08-12
  • 刊出日期:  2008-04-25

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