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    两万吨重载组合列车机车重联渡板变形分析及优化措施

    时间:2020-11-30 10:05:30 来源:达达文档网 本文已影响 达达文档网手机站

    陶学亮

    摘   要:针对朔黄铁路两万吨重载组合列车机车渡板频繁发生变形情况进行分析。经过长期的数据积累和列车运行情况系统的分析研究,确定了两万吨重载组合列车从控机车重联渡板变形的分析判断方法,并对重载组合列车机车渡板变形造成原因分析、判断提供理论依据,提出优化方案,减缓机车重联渡板变形办法,保证两万吨重载组合列车运输安全。

    关键词:两万吨重载组合列车  机车渡板变形  优化操纵

    中图分类号:U264                                  文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2020)02(a)-0106-02

    朔黄铁路两万吨重载列车载重大、编组长,朔黄线曲线半径小,列车运行的平稳情况直接反映在渡板状态上,发生渡板变形直接影响朔黄线的运输、安全生产。

    自2016年3月9日开行以来至2016年12月31日发生21起重联机车重联渡板变形,大多数情况下可以准确检查判断发生变形的位置,但是,无法准确判断造成机车重联渡板变形的具体原因,所以只能有针对性地进行处理,但是从根本上未解决安全隐患,如果不能准确判断机车渡板变形源,就无法保证能够彻底清除机车渡板变形隐患,研究两万吨重载列车渡板变形判断办法及发生原因已迫在眉睫。

    1  两万吨重载组合列车机车渡板变形原因分析

    1.1 列车编组情况

    两万吨列车编组情况:神华号八轴交流机车+108辆C80重车+神华号八轴交流機车+108辆C80重车+可控列尾,实现牵引总重为 21600t、载重17280t,换长237.6m,列车长度2613.6m。

    1.2 重联渡板变形统计

    自2016年3月9日开行以来至12月31日发生的21起,重联机车重联渡板变形,经检修部门检查确认,变形的机车渡板中间层(活动渡板)变形向上拱起,并将上层盖板顶起上翘(见图1),其端面有压痕弯曲现象,活动渡板其下部与固定托架有摩擦碰撞痕迹(见图2)。检查机车缓冲器良好,走行部正常。

    1.3 两万吨重载组合列车机车渡板变形原因分析

    两万吨列车自3月9日开行以来,从控机车重联渡板变形,更换、校正处理21件,分析主要原因为机车在长大下坡道再生工况下运行,从控机车操纵节渡板高处非操纵节20~30mm,渡板的最大伸缩量(190mm)大于胶泥缓冲器最大行程(83mm)。列车缓解后产生的较大纵向力瞬间冲击、作用在活动板上,由于两块渡板的高度差,导致从控机车操纵节活动板除受到纵向力外,还受到一个向上的力,限制了渡板的活动能力,导致渡板变形。解体渡板,全部为中间活动板变形,矫正后试验渡板伸缩灵活,排除配件质量问题,因此判断渡板变形原因为机车受到瞬时巨大冲击导致。

    1.3.1 小曲线半径、连续长达下坡道引起瞬间冲击

    (1)《朔黄1+1编组牵引216辆C80货车2万吨试验报告》运行试验数据显示正常运行车钩的安全评定值为1000kN。长大下坡道区段共使用空电联合制动17次,全程车钩压力最大1572kN(走停走),车钩拉力最大1284kN;试验数据已经超出安全值;起伏坡道区段共使用空电联合制动1次,车钩压力最大1185kN,车钩拉力最大900kN;试验数据已经超出安全值,对列车车钩的冲击大直接反映在渡板上。

    (2)追加后车钩受力情况,运行中分别采取了追加10kPa、20kPa、30kPa、40kPa减压量对车钩受力情况进行测试,追加量越大缓解时车钩压力越大,主要集中在108~109位恰恰是机车所在位置;在不同的曲线半径上改变再生力对车钩力影响不大,关键是线路纵断面和追加减压造成的车钩力变化较大造成冲动大。

    (3)周期制动充风最短222s,能够满足充风要求,但是列车在长大下坡道区段追加加压后继续运行不能满足充风要求,列车制动力不统一,再制动时又会造成冲动过大。

    1.3.2 缓解后制动力强引起瞬间大冲动

    两万吨重载组合列车发生机车渡板变形,通过主控、从控机车LKJ文件分析,减压量基本一致,但是速度曲线较未发生变形的列车降速较快,带闸距离短,说明制动力较强,制动力强的原因又分为两种,一种是列车制动力强,一种是充风时间长或为人为操纵原因减压量大造成列车制动力强缓解后冲击大。

    (1)朔黄铁路管内两万吨编组为C80+C80、C80+C80B和C80B+C80B编组,根据公司运输组织安排,结合两万吨重载列车试验数据和非正常行车办法,并经过一段时间的验证通过列车编组情况分析,担当C80+C80B和C80B+C80B编组的两万吨列车时,充风时间超160s时列车制动力较强,会造成列车冲动大,存在渡板变形隐患。

    (2)结合LKJ文件和机车BCU数据分析,发现由于机车制动机的工艺问题,每台机车的减压量也存在一定的差异,虽然只有几千帕的减压量误差,但机车的减压量大势必造成整列车的制动力强,人员操作制动机减压量大也造成制动力强,说明两万吨重载组合列车机车渡板变形的另一个原因是由于机车本身减压量大造成列车制动力强造成列车冲动大渡板变形。

    2  优化措施

    结合朔黄1+1编组牵引216辆C80货车2万吨试验报告根据列车缓解时所处的线路纵断面,摸索制定缓解时最佳再生力值、缓解后特定时间下再生力调整方法,达到将列车压钩力、拉钩力都限制至最小范围内,减小列车纵向冲动。

    2.1 优化调整列车制动初速度、缓解地点

    对列车冲动大的地点操纵情况进行重新梳理,调整列车制动初速度,优化列车缓解地点,做到列车在最佳地点进行缓解,充分利用线路自然条件降低列车纵向力。减少在连续长大下坡道缓解;避免制动力弱控速困难造成追加减压。

    2.2 优化列车同步控制程序

    根据两万吨列车试验数据,分析、制定在长大下坡道循环制动条件下再生力控制的“同步操纵、异步控制”方案可行性,使列车在缓解时两个力的释放做到平稳,缓解后20s列车的拉钩力释放,机车再生力保持或相对较大的再生力,缓解后50s压钩力的释放,机车进行适当降低再生力减小释放压钩力的冲击,进行试验验证,充分发挥设备保安作用。

    2.3 逐步探索重载列车机车受力记录功能的应用

    利用现有测力贴片技术,研制出机车受力监测设备,监测机车走行部重点受力部件,收集运行中机车受力数据,更加精确地记录列车运行中机车的受力情况,结合LKJ曲线分析产生冲动大的地点,为分析操纵、完善操纵办法提高数据支持。目前已在7080号机车装车试验。

    3  结语

    综上所述,通过不断优化两万吨列车操纵方案结合线路情况,总结出一套切实有效的精细化操纵办法,采取优化后的精细化操纵措施后,2017年渡板变形件数较以往大幅减少,优化效果明显,保证了两万吨重载组合列车的安全,提高了运输效率。

    参考文献

    [1] 铁路机车操纵规程[M].北京:中国铁道出版社,2013.

    [2] 朔黄1+1编组牵引216辆C80货车2万吨试验报告[Z]2016.

    [3] 神华重载运输大功率交流传动电力机车[M].北京:中国铁道出版社,2015.

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