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寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)分析

文檔作者：李嘉偉1 秦寶清2 文檔來源： 1 大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司技術(shù)中心 2 鐵道部駐大同機(jī)車車輛驗(yàn)收室		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月07日
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第33卷增刊
2013年6月
鐵道機(jī)車車輛
RAIl。WAY LOCOMOTIVE＆CAR
V01．33 Suppl
Jun． 2013
文章編號(hào)：1008—7842(2013)S1--0036--03
寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)分析
李嘉偉1，秦寶清2
(1 大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司技術(shù)中心，山西大同037038；
2 鐵道部駐大同機(jī)車車輛驗(yàn)收室，山西大同037038)
摘要隨著國(guó)內(nèi)機(jī)車車輛技術(shù)的日趨成熟，國(guó)內(nèi)多家機(jī)車車輛廠的整車及其零部件已經(jīng)走出國(guó)門，特別是前蘇
聯(lián)地區(qū)的寬軌鐵路市場(chǎng)，目前國(guó)內(nèi)已有多種寬軌機(jī)車出口到該地區(qū)。但對(duì)于寬軌機(jī)車，國(guó)內(nèi)前期的研究較少，特別
是寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)的評(píng)價(jià)，少有文獻(xiàn)涉及?，F(xiàn)介紹了寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)和試驗(yàn)方
法，分析了寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的差異，為出口寬軌鐵路市場(chǎng)機(jī)車的設(shè)計(jì)提供借鑒。
關(guān)鍵詞寬軌機(jī)車；動(dòng)力學(xué)；試驗(yàn)；方法；評(píng)價(jià)；分析
中圖分類號(hào)：U260．11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼i A doi：10．3969／j．issn．1008—7842．2013．Z1．10
近年來隨著我國(guó)鐵路機(jī)車車輛裝備制造業(yè)的快速
發(fā)展，機(jī)車車輛整車產(chǎn)品和關(guān)鍵配件已打人亞、非、歐、
美、澳五大洲Ⅲ，特別是前蘇聯(lián)地區(qū)的寬軌鐵路市場(chǎng)，目
前國(guó)內(nèi)已有多種車型出口到該地區(qū)，如中國(guó)北車集團(tuán)大
同電力機(jī)車有限責(zé)任公司出口白俄羅斯的寬軌2(B。一
B。)軸式大功率交流傳動(dòng)貨運(yùn)電力機(jī)車等。但對(duì)于寬軌
機(jī)車(國(guó)內(nèi)一般均指以俄羅斯為主的、采用軌距為1 520
mm的鐵道線路用機(jī)車)，國(guó)內(nèi)前期的研究較少，特別是
寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)的評(píng)價(jià)，少有文獻(xiàn)涉及。
本文從寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)評(píng)價(jià)的指標(biāo)和
方法出發(fā)，分析了寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)和國(guó)
內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的差異。
1動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)
寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性的評(píng)價(jià)按照IIB)KT KT 04
—98《電力機(jī)車安全標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，該標(biāo)準(zhǔn)是以俄羅斯為主
的、采用寬軌鐵道線路國(guó)家的電力機(jī)車安全性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，
主要通過機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)評(píng)價(jià)的指標(biāo)見表1。
表1動(dòng)力學(xué)安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)
1．1 車輪抗脫軌穩(wěn)定性安全系數(shù)
根據(jù)寬軌機(jī)車主要的動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)單位——波羅的
海實(shí)驗(yàn)中心有限責(zé)任公司對(duì)HB泓T ItT 04—98《電力
機(jī)車安全標(biāo)準(zhǔn)》中車輪抗脫軌穩(wěn)定性安全系數(shù)計(jì)算公式
的推導(dǎo)簡(jiǎn)化，該系數(shù)瞬時(shí)值的定量評(píng)估由公式(1)計(jì)算，
該公式已納入了波羅的海實(shí)驗(yàn)中心有限責(zé)任公司的企
業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。叩驢一再焉雨·。磊魯㈩¨’
式中叩為車輪抗脫軌穩(wěn)定性安全系數(shù)；盧為車輪輪緣相
對(duì)于水平面的傾斜角，按照FOCT 11018—2000標(biāo)準(zhǔn)規(guī)
定的車輪踏面外形，取70。；岸為車輪踏面與軌道的摩擦
系數(shù)，按照HB水T ItT 04—98《電力機(jī)車安全標(biāo)準(zhǔn)》，取
0．25；P垂為車輪與軌道之間的垂向力，kN；P橫為車輪
與軌道相互作用的橫向力，kN。
1．2 水平動(dòng)荷系數(shù)
按照HB)KT ItT 04～98《電力機(jī)車安全標(biāo)準(zhǔn)》，水
平動(dòng)荷系數(shù)按照公式(2)確定：
k芝(2)
式中k為水平動(dòng)荷系數(shù)；Y，為在動(dòng)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)中檢測(cè)
的構(gòu)架力，以半波幅值計(jì)算，kN；P。。為靜態(tài)軸重(由機(jī)
車稱重試驗(yàn)結(jié)果確定)，kN。
1．3 兩系懸掛裝置動(dòng)荷系數(shù)
根據(jù)HB)王(T ItT 04～98《電力機(jī)車安全標(biāo)準(zhǔn)》，兩
系懸掛裝置動(dòng)荷系數(shù)用于評(píng)定彈簧懸掛裝置在垂直方
向允許的動(dòng)態(tài)載荷條件，由公式(3)確定。
d一蕓(3)
廠CT
式中艿為懸掛裝置的垂直動(dòng)荷系數(shù)；P。為彈簧懸掛裝
李嘉偉(1971)男，山西神池人，高級(jí)工程師(收稿日期：2012—09—26)
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
增刊1 寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)分析
置上端作用的動(dòng)態(tài)垂直力，kN；P。，為作用在彈簧懸掛
裝置上端的機(jī)車簧承質(zhì)量的靜態(tài)力，kN。
2試驗(yàn)方法
2．1 兩系懸掛裝置的剛度特性檢查方法
為了計(jì)算機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)，需要確定一、二系
懸掛裝置在垂向和橫向的剛度值，方法為：
(1)垂向剛度檢測(cè)
在兩系懸掛處安裝垂向位移傳感器，利用架車機(jī)抬
起車體，見圖1。在架車機(jī)與車體接觸面處放置力傳感
器，抬起車體一定的高度(該高度由被試機(jī)車兩系懸掛
裝置的靜撓度決定，一般取總靜撓度的o．15～o．25)，
分別檢測(cè)一系、二系懸掛垂向的位移以及力傳感器的數(shù)
值，這樣反復(fù)檢測(cè)3次，并記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)。
(2)橫向剛度檢測(cè)
在兩系懸掛處安裝橫向位移傳感器，利用千斤頂給
單個(gè)構(gòu)架施加一定的力(一般不超過lOO kN)，見圖2。
分別檢測(cè)一系、二系懸掛裝置橫向的位移以及千斤頂處
力傳感器的數(shù)值，這樣反復(fù)檢測(cè)3次，并記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)。
通過上述方法檢測(cè)的力和位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，算出
兩系懸掛垂向和橫向的剛度值。
圖1 垂向剛度檢測(cè)
圖2橫向剛度檢測(cè)
2．2 線路運(yùn)行試驗(yàn)方法
按照機(jī)車動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)CT CC(P)KT UT 15—98
《機(jī)車動(dòng)力強(qiáng)度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，試驗(yàn)過程包括所有類
型的路段(包括直道、彎道、道岔)和工況(包括牽引、惰
行、制動(dòng))，其中彎道包括大半徑曲線(大于600 m)和小
半徑曲線(小于400 m)。
對(duì)于設(shè)計(jì)速度為100t120 km／h的機(jī)車，試驗(yàn)速度
為從50 km／h開始至不超過1．15倍最大設(shè)計(jì)速度；對(duì)
于設(shè)計(jì)速度為160～200 km／h的機(jī)車，試驗(yàn)速度為從
80 km／h開始至不超過1．1倍最大設(shè)計(jì)速度。試驗(yàn)速
度間隔為lo～15 km／h。
在規(guī)定最小試驗(yàn)速度到最高試驗(yàn)速度下，進(jìn)行正向
(“A”端前面)和反向(“B”端前面)運(yùn)行測(cè)試，并保證每
段測(cè)試的記錄大于3 min。
進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，通過檢測(cè)設(shè)備記錄了以下數(shù)值：
(1)導(dǎo)向輪對(duì)一系懸掛處構(gòu)架相對(duì)于輪對(duì)的垂向位
移(左、右各布置一個(gè)垂向位移傳感器)；
(2)導(dǎo)向輪對(duì)一系懸掛處構(gòu)架相對(duì)于輪對(duì)的橫向位
移(左側(cè)布置一個(gè)橫向位移傳感器)；
(3)前轉(zhuǎn)向架二系懸掛處車體相對(duì)于構(gòu)架的垂向位
移(左、右各布置一個(gè)垂向位移傳感器)；
(4)前轉(zhuǎn)向架二系懸掛處車體相對(duì)于構(gòu)架的橫向位
移(左側(cè)布置一個(gè)橫向位移傳感器)。
通過上述位移試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合第2．1節(jié)算出的兩系
懸掛的垂向、橫向剛度值，計(jì)算參數(shù)P垂、P橫、y。，和P。，
的值，根據(jù)公式(1)、(2)、(3)，評(píng)估機(jī)車動(dòng)力學(xué)的性能指
標(biāo)。
3試驗(yàn)指標(biāo)與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析
根據(jù)寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)的指標(biāo)和方法，結(jié)
合國(guó)內(nèi)機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行了
分析。
(1)脫軌安全性
國(guó)內(nèi)機(jī)車脫軌安全性主要的評(píng)定指標(biāo)為脫軌系數(shù)，
按照TB／T 2360—93《鐵道機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)鑒定方
法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》評(píng)估，規(guī)定利用測(cè)力輪對(duì)直接測(cè)量作用
于機(jī)車導(dǎo)向車輪與鋼軌之間的橫向力和垂向力，然后計(jì)
算所測(cè)橫向力與垂向力的比值即為脫軌系數(shù)，小于0．9
為合格。
寬軌機(jī)車通過靜態(tài)檢測(cè)兩系懸掛裝置的垂向和橫
向剛度，然后動(dòng)態(tài)檢測(cè)兩系懸掛處的各個(gè)方向的位移，
按照公式(1)和表1進(jìn)行計(jì)算評(píng)估，大于等于1．4為合
格。
上述兩種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)僅從試驗(yàn)方法上看，寬軌機(jī)車脫
軌安全性的評(píng)價(jià)與國(guó)內(nèi)不同，但從車輪脫軌的機(jī)理來分
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
38 鐵道機(jī)車車輛——中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)牽引動(dòng)力委員會(huì)2012年動(dòng)力學(xué)及強(qiáng)度學(xué)組學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第33卷
析，兩種評(píng)價(jià)是相同的，限于篇幅，本文不做展開分析，
詳細(xì)可以參照文獻(xiàn)[6]進(jìn)行分析。
計(jì)算分析可知，寬軌機(jī)車的抗脫軌穩(wěn)定性安全系數(shù)
按照國(guó)內(nèi)的脫軌系數(shù)評(píng)價(jià)，小于(tan／?一∥)／(1+戶tanil)／
1．4—1．057(按照公式(1)推導(dǎo))即可，較國(guó)內(nèi)小于0．9
的要求松。
(2)橫向安全性
國(guó)內(nèi)機(jī)車橫向安全性主要的評(píng)定指標(biāo)為輪軸橫向
力，我國(guó)GB 5599—85《鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試
驗(yàn)鑒定規(guī)范》中輪軸橫向力(構(gòu)架力)H存在缺陷，根據(jù)
近年來大功率重載貨運(yùn)機(jī)車普遍采用的評(píng)判規(guī)范，輪軸
橫向力采用如下計(jì)算公式：
P
[H]≤15+爺(4)
0
其中H為輪軸橫向力(構(gòu)架力)，kN；P。為靜軸重，kN。
對(duì)于軸重為25 t的機(jī)車，按照國(guó)內(nèi)規(guī)范評(píng)價(jià)，輪軸
橫向力H≤97 kN。
寬軌機(jī)車按照公式(2)和表1進(jìn)行計(jì)算評(píng)估，小于
等于0．3為合格，則按照25 t軸重機(jī)車計(jì)算，構(gòu)架力(輪
軸橫向力)應(yīng)小于等于：
Y?！躪×P。。一0．3×25×9．81—73．6 kN
上述分析可知，在橫向安全性評(píng)估的指標(biāo)中，寬軌
機(jī)車要求的輪軸橫向力較國(guó)內(nèi)規(guī)范嚴(yán)。
(3)兩系懸掛動(dòng)荷系數(shù)
一、二系懸掛裝置的動(dòng)荷系數(shù)在國(guó)內(nèi)不進(jìn)行專門的
試驗(yàn)考核，僅在機(jī)車及其轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)中涉及動(dòng)態(tài)運(yùn)行
強(qiáng)度和零部件之間間隙大小時(shí)考慮。
國(guó)內(nèi)幾臺(tái)出口寬軌鐵路市場(chǎng)機(jī)車的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)經(jīng)
驗(yàn)表明：寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)雖與國(guó)內(nèi)機(jī)車相
似，但由于目前寬軌市場(chǎng)國(guó)家的鐵道維護(hù)等級(jí)較低，致
使輪軌接觸狀態(tài)惡劣，試驗(yàn)中出現(xiàn)垂向及橫向振動(dòng)較大
的現(xiàn)象；另外，分析認(rèn)為，第2．1節(jié)提到的一、二系懸掛
裝置的剛度特性檢查方法不很精確，檢測(cè)出的一、二系
懸掛裝置的剛度值較實(shí)際值有偏差，這也是國(guó)內(nèi)出口的
某寬軌機(jī)車的動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)不合格的原因。
鑒于此，建議今后出口寬軌鐵路市場(chǎng)的機(jī)車在兩系
懸掛裝置的設(shè)計(jì)中充分分析使用線路狀態(tài)和試驗(yàn)方法，
并盡可能設(shè)計(jì)成兩系懸掛裝置均為軟特性彈簧支承方
式，即保證兩系懸掛足夠的靜撓度，最大程度的減小線
路及試驗(yàn)方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，并保證機(jī)車運(yùn)行的安
全性。
4結(jié)束語(yǔ)
通過寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法的介
紹、分析，指出了寬軌機(jī)車動(dòng)力學(xué)安全性評(píng)價(jià)與國(guó)內(nèi)現(xiàn)
行標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別，并給出寬軌機(jī)車設(shè)計(jì)的一些建議，為今
后出口寬軌鐵路市場(chǎng)機(jī)車的設(shè)計(jì)提供借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1]HBⅨT UT 04—98．電力機(jī)車安全標(biāo)準(zhǔn)Es]．
[2]CT CCO)KTⅡT 15—98．牽引機(jī)車車輛一機(jī)車動(dòng)力強(qiáng)度試
驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S]．
[3] 波羅的海實(shí)驗(yàn)中心有限責(zé)任公司．BKr一1型交流傳動(dòng)貨
運(yùn)電力機(jī)車動(dòng)力強(qiáng)度驗(yàn)證試驗(yàn)程序ER]．拉特維亞里加，
2012．
E4]TB／T 2360—93．鐵道機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)鑒定方法及評(píng)
定標(biāo)準(zhǔn)[S]．
[5]GB 5599—85．鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范
[S]．
E6]谷愛軍著．鐵路軌道[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，2004．
[7]羅世輝．軌距對(duì)機(jī)車車輛穩(wěn)定性影響研究[J]．中國(guó)鐵道
科學(xué)，20IO，31(2)：56—60．
Test Analysis of Dynamic Safety for Broad Gauge Locomotive
LI Jia—wei 1，QIN Bao—qing
2
(1 Technical Center，Datong Electric Locomotive Co．，Datong 037038 Shanxi，China；
2 Locomotive Acceptance Department of Ministry of Railways in Datong
Locomotive and Rolling Stock Works，Datong 037038 Shanxi，China)
Abstract：With the domestic locomotive technology matures，many domestic Rolling Stock Plant of the vehicle and its parts have been
out of the country，especially in the former Soviet Union region broad gauge railway market，currently has a variety of broad gauge lo—
comotives export to the region．But for the broad gauge locomotives，few studies early domestic，especially broad gauge locomotives dy—
namics evaluation of safety tests，few literature relates．This article describes the broad gauge locomotives dynamics safety tests and
test methods for the evaluation index，analyze the kinetics of broad gauge locomotives safety evaluation indicators and differences in na—
tional standards for the export market，the broad gauge railway locomotives designed to provide reference．
Key words：broad gauge locomotive；dynamics；test；means；criterion；analysis
萬(wàn)方數(shù)據(jù)

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