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1、毕业设计(论文)中文题目: 影响旅客列车运行性能原因分析及改进方案学 院: 专 业: 姓 名: 学 号: 指导教师: 2011年 7月 29日 中 文 摘 要随着旅客列车速度的不断提高,提速客车逐渐暴露出纵向冲动加剧、舒适度下降、车钩磨耗加快等间题。由于提速客车批量较少,车辆配件的检修规程还没有形成,只是按有关厂段修规程进行列检,发现超限者则予以更换。但随着提速客车的迅速增加,提速客车的维修量、维修费用亦迅速增加,客车生产厂、车辆运用维修部门对此反映强烈。因此,如何解决提速客车纵向冲动加剧、车钩磨耗加快等间题已成为当务之急。我通过对上述问题的研究, 根据国内外列车纵向动力学分析的结论.找出影响
2、旅客列车纵向冲动的原因,并通过25K型提速列车使用密贴式车钩这一典型实例,对问题进行了详尽具体的阐述。通过对国外在减少列车纵向冲动方面的经验介绍,并结合我国已有的成功经验提出,并以SW一160型转向架横向晃动改进措施与CW一2型转向架横向晃动改进措施为例,逐步提出我对于改善列车运行过程中的各种振动的改进建议。关键词:运行性能;纵向冲动;横向晃动;改进措施目 录正 文13第一章 列车纵向冲动的原因131.1 影响旅客列车纵向冲动的原因。131.2 25K型车纵向冲动问题141. 3影晌列车纵向冲动的主要因素151.4 影响运行性能的其他问题17第二章 国外在减少列车纵向冲动方面的经验介绍192.
3、1 确定列车合理的编组数192.2 采用性能.为先进的制动机系统192.3 采用性能先进的缓冲器192.4 编小车钧连挂系统的纵向间隙202,5 提高列车的操纵控制设备水平20第三章 我国解决提速客车纵向冲动问题的经验介绍213.1 钩缓装置改进后的计算和试验结果213.2 新型制动机及电空制动技术的应用213.3 提高运行性能的其他措施建议233.4 SW一160型转向架横向晃动改进措施233.5 CW一2型转向架横向晃动改进措施26结束语31正 文随着旅客列车速度的不断提高,提速客车逐渐暴露出纵向冲动加剧、舒适度下降、车钩磨耗加快等间题。由于提速客车批量较少,车辆配件的检修规程还没有形成,
4、只是按有关厂段修规程进行列检,发现超限者则予以更换。但随着提速客车的迅速增加,提速客车的维修量、维修费用亦迅速增加,客车生产厂、车辆运用维修部门对此反映强烈。因此,如何解决提速客车纵向冲动加剧、车钩磨耗加快等间题已成为当务之急。 我通过对上述问题的研究和改进实践,并结合国外研究的成功经验提出了以下分析、建议。供有关部门参考。 第一章 列车纵向冲动的原因 1.1 影响旅客列车纵向冲动的原因。根据国内外列车纵向动力学分析的结论.影响旅客列车纵向冲动的原因可以归纳为以下几个方面: 1.1.1 列车牵引定数或编组辆数(以下简称为编组辆数)。列车编组辆数的多少不仅影响列车的稳态力,结合车辆特性、线路条件
5、还会影响列车的动态力。一般来说,编组辆数愈多,列车的纵向冲动愈大。 1.1.2 客车制动系统的性能。旅客列车调速、停车均需要有制动系统来完成,由于制动系统的不同制动工况的制动波速不同,基础制动装置动作的不一致性,闸瓦牵擦因数的不稳定性会造成列车中车辆产生相对的速度,在列车运行过程中产生纵向冲动。 1.1.3 缓冲器的特性。对于提速客车,在编组14辆- 2。辆的条件下。缓冲器的特性对缓解列车纵向冲动的作用也是非常重要的。缓冲器性能设计适当,可以大幅度地降低列车的纵向冲动水平。 1.1.4 飞车钩连挂系统的纵向间隙的大小。车钩连挂系统的纵向间隙的大小是造成列车纵向冲动的条件因素,车钩纵向间隙的存在
6、为车辆间产生纵向冲动提供了环境条件,车钩间隙越大,纵向冲动越大。 1.1.5 线路的特性,线路的水平曲线是影响列车调速的主要原因之一,在竖曲线上列车在过变坡时同样会造成列车中车辆的相对速差,引起纵向冲动。 1.1.6 列车的操作。司机操作不当也会造成列车的纵向冲动。 在影响列车纵向冲动的六大因素中,两项是无法更改的。列车的编组数量是增加列车载客量的需要.为减少纵向冲动而减少载客量是非常不经济的.为部分提速客车对线路进行大面积的改造同样是不经济的。而第6项列车操作水平的提高受到司机的经验、身体健康情况及情绪的影响,是难以稳定的因素。 剩余的个因素中,以客车制动系统性能的改善最为困难,技术、经济难
7、度最大,就我国制动系统而言,在采用了电空制动后,技术上已很难再取得更大的突破。个因素的改善在我国相对于其他几个因素而言,从技术储备、实践经验、经济效益上来讲是最为可行的。实践证明, 以上几个因素的改善可以大幅度地降低提速客车的纵向冲动.使我国的提速客车的纵向冲动水平不大于提速前的水平。 特别是自25K型提速列车自运行以来,普遍反映良好,但仍存在一些问题,其中,旅客对车辆动力学性能方面的意见较多,特别是列车纵向冲动问题。为此,铁道部运输局等有关部门专门立项进行研究,找出了影响旅客列车运行性能的原因,并研究了部分解决方案。其中,密接式车钩替代15号车钩的方案已应用于第5次提速用25T型客车上。通过
8、几个月的运用考验证明,25T型提速列车的纵向冲动要比25K型提速列车小得多。 1.2 25K型车纵向冲动问题 1.2.1 25K型车纵向冲动现状 铁路经过几次提速,提速客车的一些关键部件都有了很大的发展,但车钩缓冲装置直到2001年都变化不大。25K型列车仍然采用15号车钩加G1型缓冲器的钩缓装置。15号车钩连挂间隙较大,由于列车中各个断面的间隙累积效应,使25K型列车在运行过程中发生纵向冲动;G1型缓冲器的性能不能完全适应提速要求,在正常运行过程中基本不吸收能量,导致车钩之间发生刚性碰撞,造成列车纵向冲动加剧。在这种情况下,纵向冲动问题成为影响提速旅客列车运行平稳性的一个重要因素。 1.2.
9、2 对不同车辆装备、不同运行条件下的25K型列车运行品质数据进行实时检测记录,发现25K型列车纵向冲动的发生概率相对其他25型车要小,但列车在加速、制动停车、运行调速或过道岔、过长大坡道时仍有发生冲动的可能,有时甚至在几分钟的时间内连续发生几次或十几次较大的冲动。例如,25K型列车在山地运行下长大坡道时,发生纵向冲动的纵向加速度峰值很高,19以上的冲动时有发生,测试到的最大冲动加速度为1. 55 g,瞬时加速度变化率高达200 g/s - 500 g/s,冲击能量主要集中在10Hz以下的低频段。 1. 3影晌列车纵向冲动的主要因素 1.3.1车钩纵向连挂间隙 纵向连挂间隙是影响列车纵向运行品质
10、的一个重要因素。减小列车车钩纵向连挂间隙,不但可以降低列车在不同速度级下平稳运行、启动、制动和运行调速等不同工况下的纵向振动水平,而且可以减小纵向冲动发生的概率,甚至消除冲动现象。根据装有密接式车钩、15号小间隙车钩和普通15号车钩的列车在京沪线北京一天津间平稳运行一定时间段内纵向加速度的分布情况。可以看出,在同样的线路条件下,装备密接式车钩的列车纵向加速度最小,最大加速度的期望值在0. 05 g左右;装备小间隙车钩的列车纵向加速度次之,最大加速度的期望值为0. 068 g;装备普通15号车钩的列车在3列车中纵向运行品质最差,最大加速度的期望值为0. 081 g。可以看出,装备密接式车钩的列车
11、纵向加速度基本上是对称分布,也就是说没有明显的冲动发生;装备小间隙车钩的列车因为有一些较小的冲动,纵向加速度呈明显的偏态分布;而装备普通15号车钩的列车冲动最为严重。 例如: 柳州铁路分局北京一南宁一同登K51&次提速客车共用不到80套车钩。一年下来,磨耗到限的钩舌达42个,其他路局也有类似的问题。铁路检修工厂也有同样的反应,沈阳铁路局沈阳客车厂1999年检修车钩报废率高达10. 53,比1994年一1998年各年分别高出8.96%,8.46%,8.41%,7. 5%,6.25%。分析原因有以下几个方面:1.3.2 G 1号级冲器性能较差 我国的提速车普遍采用了G1号缓冲器,该缓冲器初压力、阻
12、抗力太高,吸收率太小,除造成列车的频繁冲动外还使车钩平均力提高,因此,造成车钩磨耗加剧。在四方机车车辆厂为南昌铁路局研制的两动四拖内徽动车组上,装用了15号小间隙车钩和G1号缓冲器,同样造成了车钩的异常磨耗,在更换车钩时发现.2列动车组所用的20套缓冲器中,没有一套缓冲器起缓冲作用。 1.3.3 从列车遥度提离通成车钩间的相对运动加快车钩磨耗这一现象可以看出,在车辆的运行速度由70 krnlh提高到1$0 krn/h的过程中,车辆的点头振动加速度,主频率,车体的端部垂向加速度(即浮沉运动加速度)、垂向加速度主频率、垂向位移都有明显的增加,甚至增加几倍。提速客车的车钩安装形式又造成车钩随车体同步
13、运动。表中的参数是针对一个车的,对于编组成列的车辆,经过我们随车检查发现,相邻两车的振动多数情况是相位相反,也就是说,相邻的车辆的车钩运动基本是反方向,这样,列车速度提高后,车钩的接触面的摩擦运动有了较大幅度的增加提速后,车辆的牵引力虽有一定程度的增加,但摩擦副的接触压力增加、运动速度加快,摩擦频率增加必然造成车钩的磨耗加剧。1.3.4 客车制动系 旅客列车调速、停车均需要由制动系统来完成,由于制动系统的不同、制动工况的制动波速不同、基础制动装置动作的不一致性、闸瓦摩擦因数的不稳定性等会造成列车中车辆间产生相对的速度,从而在列车运行过程中产生纵向冲动。 1.3.5 车端阻尼 按新造客车进行了动
14、力学计算,通过比较单辆车的动力学计算结果、具有不同车端阻尼的编组列车的动力学计算结果,可得出如下结论:车端纵向阻尼对降低车辆纵向冲动非常有效,增大车端纵向阻尼,车辆纵向冲动将会减少。 1.3.6 缓冲器性能 现在提速车普遍采用的G1型缓冲器由于初压力大、阻抗力高、吸收率小,在正常运行过程中,由于车钩的作用力达不到缓冲器的初压力,缓冲器不动作,基本不吸收能量。当列车运行过程中纵向力发生变化时,车钩之间就会发生刚性碰撞,造成列车纵向冲动加剧,还使列车平均车钩力提高,引起车钩异常磨耗。尤其在目前不断采用新型车钩,车钩的连挂间隙和车钩作用力减小的情况下,G1型缓冲器的性能没有得到同步改善,问题更加突出
15、。 1.4 影响运行性能的其他问题 1.4.1 转向架 从调查中发现,车辆走行部分暴露出的问题比较严重,主要有:(1)车轮的擦伤、剥离;(2)抗侧滚扭杆橡胶节点老化或破损;(3)各部件磨耗比较严重。 1.4.2制动系统 列车提速后,制动变得尤为重要,现车辆制动系统存在的问题主要有:(1)制动同步性能差,成为列车纵向冲动大的主要原因;(2)客车双管供风与机车的配置协调问题没有解决;(3)制动缸快装管漏气。 1.4.3 车上电气装置 (1)电子整流器电压不稳定,适应的电压范围较窄;(2)电瓶性能不稳定。1.4.4 车钩缓冲系统 (1)旅客列车提速后,列车车钩钩头下垂、钩尾框上偏的问题较为严重,车钩
16、尾部上跳,冲击车体底部防跳板,甚至引起钩尾框断裂;(2)车钩的磨耗速度加快,磨耗程度严重。 1.4.5 其他 (1)空调系统风道设计不太合理,卧铺车上铺旅客感觉冷,下铺旅客感觉热,出风口噪声大;(2)活窗不密封,车内端部噪声尤其大;(3)中空玻璃漏气、漏水问题较难解决。第二章 国外在减少列车纵向冲动方面的经验介绍 2.1 确定列车合理的编组数 列车的编组数量需要与采用的客车设备的水平相匹配,在保证列车运行速度、安全、舒适性的条件下,尽可能地扩大列车编组数量。牺牲舒适性扩大编组数量只能作为扩能的临时措施。 2.2 采用性能.为先进的制动机系统 客车技术较为发达的国家在客车上均装备较为先进的电空制
17、动机系统、在高速列车上又发展了计算机控制的电空制动机系统。美国在运输小汽车的双层平车专列上同祥装用了电空制动机系统。 2.3 采用性能先进的级冲器 铁路运输较为发达的国家均很重视客货车缓冲器的开发和运用。货运方面,以美国、前苏联为代表,分别研制了不同形式、容量从35 kJ-12o kJ的多个AP种、型号的缓冲器,用于不同形式的货运列车上。从20年代初,他们又研制成功并迅速投入运用了具有容量大、质量轻、检修周期长的弹性胶泥缓冲器,为世界缓冲器技术的再发展奠定了技术基础,客车方面,以美国、日本及欧洲国家为代表。他们对缓冲器的研究投入了很大的人力、物力,取得了国际上领先的位置,他们除对传统的环簧、橡
18、胶、液压、液压空气缓冲器进行持久的性能改进外,还对缓冲器的结构形式、初压力、阻抗力、行程、容量几个主要参数之间及缓冲器与列车之间的参数匹配关系进行了调整,以达到列车的最佳纵向舒适度。为进一步提高列车的缓冲器性能。保证列车的连挂速度等技术要求,so年代初,以波兰、法国为代表,又成功开发了具有大容量、低阻抗、质量轻、检修周期长的弹性胶泥缓冲器,这种缓冲器由于具有其他传统缓冲器不可比拟的高技术性能,迅速得到了推广,在世界上十几个国家得到应用,现在仍保持着强劲的发展势头,UIC标准已做出规定,参加国际联运的欧洲国家的客车需要装用弹性胶泥缓冲器。法国TGV高速列车为将机车与拖车的连挂速度由2. 6 km
19、/h提高到已将传统的缓冲器更换为弹性胶泥缓冲器。 2.4 编小车钧连挂系统的纵向间隙 车钩连挂系统的纵向间隙对列车的冲动起着相当大的作用。美国的有关技术资料称其为间隙作用(cslack action)。美国的研究结果为:采用无间隙的连挂装置与采用普通车钩的万吨列车相比,在相同条件下,因间隙作用造成的纵向冲击力可减少8000(4 : 1),加速度可减少9500(19,1)。前苏联对重载列车的研究结果为:在车钩连挂装置纵向间隙为40 mm -8D mm时,列车车辆间全部纵向自由间隙为最大时的制动纵向冲击力是全部自由间隙为零时制动纵向冲击力的2倍3倍。综合以上2个国家的研究成果,我们可以得出结论:缩
20、小车钩连挂系统的纵向间隙是降低列车纵向冲动的最为有效的措施之一。 为提高客车的纵向舒适度,美国于1947年将H型密接式车钩确定为客车的标准车钩。欧洲尤其在德国于19世纪初即采用了密接式车钩。欧洲国家采用的链子钩加两侧缓冲饼的办法也成功地解决了列车的间隙作用。法国的TGV高速列车采用密接式车钩系统,其结构模式是无列车间隙作用的成功范例。 2,5 提高列车的操纵控制设备水平 为减少列车的纵向冲动,发达国家采用了计算机控制的列车操作系统。他们的具体做法是:首先对线路进行分析,找出列车需进行调速和冲动较为严重的地点,然后输入列车控制计算机程序或司机操作规程。研究出最大限度地降低列车冲动的措施,结合列车
21、控制系统使列车在整个运行区段纵向冲动维持在最低水平。 第三章 我国解决提速客车纵向冲动问题的经验介绍 我国在改善车辆特性方面重点作了两大方面的工作,一是对钩缓系统装置进行了可能的改进和改型,二是对车辆制动系统装置进行了改进。 3. 1 钩缓装置改进后的计算和试验结果 3.1.1 客车15号小间隙车钩研制成功并装车运用考验3年多来,运用状态良好。无不良反映根据西南交通大学等单位的理论计算结果,对于列车。采用15号小间隙车钩在牵引工况、常用制动工况、紧急制动工况、常用制动缓解工况下,最大车钩力幅值相对于15号车钩可减少31.3,车辆最大加速度幅值减少。 3.1.2 客车用小间隙自动车钩及大容量缓冲
22、器研制成功并装车运用考验。根据西南交大等单位的理论计算结果,采用巧号小间隙车钩和新型弹性胶泥缓冲器的20辆编组的提速列车,在牵引工况、常用制动工况、紧急制动工况、常用制动缓解工况下,最大车钩力幅值相对于15号车钩和Gl号缓冲器可减少37. %,车辆最大加速度幅值减少4%。目前,装用小间隙车钩的提速车(K21,F22)已运行4个多月,从整列车的纵向冲动水平来看,优于同样编组数量的非提速列车。经过检查,车钩运用状态正常。 3.1.3 200 km/h电动车组、180 km/h内燃动车组用密接式车钩缓冲装置研制成功井投入运用。从列车运行的纵向加速度来看,列车基本没冲动,纵向加速度要小于横向加速度。
23、3.2 新型制动机及电空制动技术的应用 F8型空气制动机及提速车上电空制动技术在部分提速车上成功应用。从试验结果来看,采用Fa型空气制动机及电空制动技术的列车,纵向冲动得到了较好的改善。 3.2.1 采用性能良好的制动系统 制动系统应具有较高的制动及缓解波速、较好的制动缸升压及缓解特性、良好的紧急制动性能,这将有效地减小列车在调速或紧急制动时产生的纵向冲动。 3.2.2 采用小间隙车钩或密接式车钩加弹性胶尼缓冲器 缩小车钩连挂系统的纵向间隙是降低列车纵向冲动的最为有效的措施之一。客车用小间隙自动车钩及大容量缓冲器已在我国研制成功并装车运用考验。根据西南交通大学等单位的理论计算结果,采用15号小
24、间隙车钩和新型弹性胶泥缓冲器的20辆编组提速列车在牵引工况、常用制动工况、紧急制动工况及常用制动缓解工况下,最大车钩力幅值相对于15号车钩加G1型缓冲器可减少37. 6%,车辆最大加速度幅度值减少45. 2-79。从装有小间隙车钩的提速列车运用情况来看,整列车的纵向冲动水平优于同样编组数量的非提速列车,车钩运用状态正常。 密接式车钩加弹性胶泥缓冲器已在第5次提速用25T型客车上批量运用。对南车四方机车车辆股份有限公司生产的25T型客车所做的运行试验表明:运行过程中最大纵向加速度为。. 15 g,发生在40 km/h初速度紧急制动过程中的制动开始瞬间;列车在常用制动和紧急制动开始时都出现了纵向冲
25、动,但由于密接式车钩的使用,纵向冲动对列车纵向加速度的影响被大大减小;不同速度级稳态运行和启动加速工况纵向加速度都在0. 02 g以下,运行过程中不同速度级调速过程也没有出现纵向冲动,人体基本没有调速的感觉。 运用结果表明:密接式车钩加弹性胶泥缓冲器用于25K型提速客车能明显改善纵向动力学性能。 3.2.3 采用有一定阻尼的风档 虽然风挡设备对列车纵向运行性能的影响不明显,但可以改善部分横向性能,因此,选择有一定阻尼的风挡对改善列车的运行性能有一定的作用。 3. 3 提高运行性能的其他措施建议 3.3.1 减少车轮擦伤、磨损。采用技术参数合理的高性能电子防滑器;研制性能好、擦伤剥离少的新型车轮
26、。 3.3.2 提高空调系统性能。对风道进行改进,确定具有优良性能的风道结构。 3.3.3 降低噪声及列车对环境的影响。采用水封装置;采用集便装置;选择好的端部结构。 从25T型客车的售后服务中可以看出,使用集便装置后,客车底部、端部等原来污染比较严重的部位没有污染现象发生,大大提高了乘车及车辆维修的环境质量。端部结构的改进,电动及手动塞拉门的使用,使客室尤其是端部客室的噪声明显降低。 其中以25T型车广泛应用的sw-160型以及cw-2型转向架对于列车振动所做的改进措施最为成功,下面我们就以sw-160型以及cw-2型转向架的改进为例,进行深入讨论。3.4 SW一160型转向架横向晃动改进措
27、施SW-160型转向架是无摇动台结构的新型转向架,在25K型车辆上得到了全面推广应用。但是,在线路等级较低及线路不平顺较大的情形下,有的装用SW-160型转向架的25K型车辆,与装用209T型转向架的25G型车辆进行比较,车辆的横向晃动频率和加速度相对较大,横向平稳性不很理想,乘坐舒适度较低。为此,我们认为很有必要对此现象进行调查分析,找出原因,提出对策,以提高车辆运行的横向平稳性,提高车辆的乘坐舒适度。3.4.1 SW-160型转向架构造及分析 SW-160型客车转向架是从206KP型转向架发展而来的,它的中央悬挂装置采用全旁承支重、空气弹簧装置、抗侧滚装置、横向缓冲器、横向油压减振器及纵向
28、牵引拉杆等零部件。它在一系悬挂上,采用了单转臂式弹性定位,轴箱弹簧支承面在轴箱顶部。二系为无摇动台悬挂结构,采用了SYS550D型空气弹簧,空气弹簧内设有可变阻尼节流阀。对于SW-160型转向架在个别区段横向晃动较大的现象,认为主要是由车辆检修时更换配件后技术性能没有达到设计要求,转向架构造特点和线路技术等级较低所决定的。3.4.2 SW-160型客车转向架主要构造特点及存在的主要问题如下: (1)无摇动台结构横向刚度较大、横向振动性能较差。 SW-160型转向架为无摇动台结构,采用空气弹簧和旁承承重,并在其下部加装了圆形叠层橡胶弹簧。理论上,把空气弹簧设计成有较小的横向刚度,以替代摇动台装置
29、,实现转向架中央悬挂装置在横向有较柔软的刚度性能,以保证车辆有良好的横向平稳性。但是,实际上,现有空气弹簧没有达到柔软的横向刚度性能的设计要求。 (2)在摇枕与构架侧梁之间安装有抗侧滚扭杆装置,对线路响应大. CW-2、209HS等型客车转向架是将抗侧滚扭杆装置安装在摇枕与弹簧托板(梁)之间,尽管它们的结构有不同,但均安装在摇动台装置之中,可随摇动台摆动,所以两种抗侧滚扭杆装置只要能适应摇枕与托梁(托板)之间相对的较小横移量即可,故该装置的工作条件较好。 SW-160型转向架将抗侧滚扭杆装置安装在摇枕与构架侧梁之间,因为没有摇动台装置,所以要求该装置在横向应能适应车体(摇枕)相对构架的较大横向
30、位移量,故该装置的工作条件较差。另一方面,也增大了二系悬挂的横向刚度,不利于车辆具有良好的横向平稳性。3.4.3. 成功改进措施 (1)减少空气弹簧的垂向和横向刚度 空气弹簧是转向架最为关键的零部件之一,直接影响和决定转向架的动力学性能和安全性能。SW-160型转向架采用的SYS640D型空气弹簧构造如图1所示。该空气弹簧为自由模式,自重时空气弹簧工作压力为450kPa,工作高度为200nllll5mm。1橡胶囊;2上盖组成;3下座组成;4橡胶堆;5节流阀;6O型密封圈;7O型密封圈。图1 SYS640型空气弹簧组成简图 理论和实践证明,要保证车辆具有良好的运行品质,必须首先考虑弹簧悬挂装置能
31、使车辆簧上质量的自振频率足够低,也就是说,改善车辆运行平稳性的最重要措施是尽可能增加弹簧悬挂装置的静挠度。理论上,空气弹簧具有非线性,可以将它的载荷一挠度特性曲线设计成为理想的形状。最理想的形状是S形,即在曲线的中间区段具有比较低的刚度,而 在拉伸和压缩行程的边缘区段则刚度逐渐增加。这样,可以保证车辆在正常行车范围时运行性能很柔软,而在通过曲线和道岔等场合空气弹簧被大幅度拉伸和压缩时,它逐渐坚硬,从而能限制车体的振幅不致太大。对于有效直径和曲率相同的空气弹簧,高度愈高,横向刚度愈小,其横向负载特性的线性度愈好;空气弹簧的有效直径愈大,其横向刚度愈大。为此,建议适当提高空气弹簧的高度,科学增加空
32、气弹簧的有效直径,降低空气弹簧内的空气压力,使在自重下。为400kPa以下,以保证空气弹簧有良好的运行性能。(2)在有条件的情况下,增加旁承间距SW-160型转向架的空气弹簧间距为2300mm,而旁承间距为1850mm。在有条件的情况下,应尽量增加旁承间距,以减少车体侧滚振幅。 (3)在定期检修时,要保证抗侧滚扭杆装置技术性能 由于抗侧滚扭杆装置安装在摇枕与构架侧梁之间,如果抗侧滚扭杆装置技术性能不能满足设计要求,那么线路缺陷往往会直接传递到车体,使车体产生较高频率的振动。 (4)在定期检修时,加强对空气弹簧的性能检测目前,在对快速客车车辆进行A,、A2、A3修程时,只对空气弹簧的气密性进行检
33、测,没有对空气弹簧的横向、垂向刚度进行检测,不利于保证空气弹簧的装车性能。 (5)提高差压阀的性能 由于SW-160型客车转向架采用全旁承支重的结构特点,如果差压阀性能不良,那么,车体容易发生较大侧滚振动,为此,尽量保证差压阀动作压差在120kPalOkPa;流量在lOdm3s以下,从500kPa降到400kPa的时间不大于14s。3.5 CW一2型转向架横向晃动改进措施2005年5月,天津、石家庄车辆段先后发生了CW系列转向架因振动失稳造成甩车的事故。为此,天津、石家庄车辆段会同长春客车厂对故障转向架进行了反复分析,认为:天津段的甩车主要由于横向振动所致,因而对影响横向振动的关键配件进行了更
34、换;石家庄段的甩车主要由于垂向振动引起,因而对影响垂向振动的关键配件进行了更换,最终消除了故障。3.5.1 故障情况(1)石家庄段故障车为KD25K 998297号发电车,编组于石家庄一广州的89/90次列车上。长客厂于2004年3月进行了A4级检修,6月上线运行;2005年2月石家庄段进行了A2级检修,3月发现3位轴箱簧折断,进行了更换,4月末,1位转向架由于振动大而甩车,更换了轴箱节点与横向控制杆,5月1日试运于石家庄一北京西,由于振动大在保定甩车。5月4日更换1位转向架,5月7日再次试运无问题,随后编组于石家庄一广州的89/90次列车上。至5月21日运行了4个往返,21日乘务员提出该车2
35、位转向架垂向振动大,甩车待查。经检查,1位转向架的1位、2位二系垂向油压减振器漏油严重,2位轴箱有甩油现象,3位轴箱弹簧圈间有磨痕,3位构架控制杆橡胶套有裂损。经测量,1位、2位转向架构架与摇枕垂向间隙不符合A4修要求(293)mm),减振器安装垂直距离过小,仅比减振器最小行程369 mm长不足10 mm。(2)2005年5月1日,天津段的T253次列车的 YW25K 671829号硬卧车转向架振动大,运行至长沙站时发现3位横向控制杆橡胶套窜出,5位轴箱簧折断,5位轴箱油压减振器下部折断,6位轴箱油压减振器螺母松动。长沙车辆段立即组织处理,更换了5位轴箱弹簧、3位横向控制杆组成及5位、6位轴箱
36、油压减振器。运行中,5位轴温始终比其他轴高10。列车到达广州后,再次对该车进行检查,发现3位横向控制杆橡胶套开裂并熔化、5位轴箱油压减振器发热漏油,5位、6位轴箱节点橡胶套熔化,甩车处理。该车为1999年12月新造,2005年1月6日在广州发现2位转向架5位轴箱构架定位转臂定位座发生断裂,为此更换了2位构架和5位、6位轴箱油压减振器。返回天津后,5位、6位轴箱油压减振器继续漏油,随后停运。2005年3月初返长客厂更换1位转向架,3月末返天津段,4月30日乃是返厂后第1次运行。2 处理结果及原因分析(1)对石家庄段甩车故障(装CW1B型转向架)的分析中,起先认为是由于横向振动引起,放更换了1位转
37、向架横向控制杆和定位转臂橡胶节点,但振动异常并没有消失,后又更换了1位转向架,再次出现垂向振动异常、2位二系垂向油压减振器漏油情况,说明问题发生在垂向。经测量,减振器座安装距离分别为395 mm、376 mm、385 mm、378 mm,认为故障是由于转向架有一侧减振器座安装距离小(376 mm、378mm),减振器压缩行程不足所致。这是因为,减振器最小行程为369 mm,当摇枕振幅达到或超过20 mm时,减振器会被压缩到极限位置,使构架与摇枕之间变成刚性接触,同时损坏减振器节流阀等零件,造成漏油。为此,更换了有故障的4个二系垂向油压减振器,在垂向油压减振器与座之间加25 mm30 mm的垫,
38、使减振器的拉伸与压缩行程均衡。经调整后,5月29日,再次试运于石家庄一北京西的T511/512次列车上,刚性大振幅已消失,运行良好,但高频小振幅依然存在,并在130 km/h左右时出现共振现象。值得提出的是,该车在保定甩车时,发现1位横向控制杆装反。 (2)对天津段甩车故障(装CW一2型转向架)的判断和处理则较为困难,但大家一致认为是横向振动引起的,并将注意力集中于定位转臂的弹性定位套。初步认为:该车2位转向架5位轴箱定位转臂座曾发生过断裂,而正是这一部位发生轴箱弹簧折断、一系油压减振器下部杆折断、横向控制杆橡胶套窜出。可以说,在轴箱定位转臂座断裂后,该轴箱定位转臂橡胶套已经失效。更换构架后,
39、该轮对并未更换,即已损坏的定位转臂橡胶套未更换。所以,在长沙更换该位弹簧、油压减振器、横向控制杆后,到广州仍出现了该位横向控制杆橡胶套熔化、油压减振器高温并漏油、轴箱橡胶节点继续熔化到内外圈合并的程度。该轴箱橡胶节点的特点是除了承受横向和纵向载荷外,还承受较大的垂向载荷,即与弹簧共同承载垂向载荷,其分配比例为1:2,轴箱橡胶节点承受的垂直载荷为2 t3 t。经检查,轴箱节点橡胶套的损坏也主要是从垂向开始,然后逐步开裂、脱胶、挤出,从而影响车辆的横向性能。旧型轴箱橡胶节点纵向、横向、垂向刚度比为9:3:9,经改进的新型轴箱橡胶节点纵向、横向、垂向刚度比为9:3:20。就车辆的横向性能来说,如轴箱橡胶节点损坏,不会因更换新横向控制杆而得到改善。经对从广州(经换轮)返回天津的2位转向架的分解检查,发现3位横向控制杆的轴箱控制杆难以分解,构架控制杆橡胶套变形,4位横向控制杆反位,弹簧旋向不一,车轮内侧面与构架定位块的距离超限。基于对上述原因的分析结果,天津车辆段开始了对配属的CW一2型转向架的大规模轴箱定位橡胶套的检查和更换活动。经开底盖检查,发现轴箱定位橡胶套失效、振动
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