HXD2C型电力机车车轮磨耗问题研究
发布时间：2021-03-24 23:49
随着我国铁路运输朝着高速化和重载化方向的不断发展,列车的运行安全已成为全社会日益关注的问题。轮对作为机车车辆重要的承载部件,其质量好坏直接关系到列车运行的稳定性和乘坐的舒适性。从现场运用数据来看,大功率和谐型机车车轮损伤形式主要有踏面擦伤、剥离、轮缘磨耗及车轮多边形等,而尤以轮缘异常磨耗对轮对的使用寿命影响最大。因此,对车轮的轮缘磨耗问题进行研究,不仅有利于提高机车运行的安全性和稳定性,而且可以极大的降低检修成本,具有重要的工程意义和经济价值。本文以HXD2C型电力机车为研究对象,基于机车及运行线路的实际参数,运用多体动力学仿真软件UM,建立了机车动力学模型对轮缘磨耗问题进行研究。首先,对该型机车轮对的检修及运用数据进行现场调研,按照轴位对轮缘厚度分布情况进行统计分析,总结得出该型机车二、五轴位的轮缘磨耗速度最快,一、六轴位次之,三、四轴位磨耗较慢,并得到了机车轮缘磨耗量与运行公里数之间的关系。其次,利用MiniProf Wheel型面测量专用工具对轮对型面数据进行现场测量,从实测数据中选取六种典型轮缘厚度的车轮分别代表六种不同的磨耗状态,对车轮从标准型面I磨耗至近限型面VI的整个磨耗...
【文章来源】：中国铁道科学研究院北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机车牵引特性控制曲线
HXD2C型电力机车车轮磨耗现状及寿命分析8中国铁道科学研究院图2-2机车再生制动特性控制曲线Figure2-2Locomotiveregenerativebrakingcharacteristiccontrolcurve从上图可以看出，在牵引工况时，机车的起动牵引力570kN,在0～65km/h速度范围，按线性关系下降到400kN，此时机车进入恒功区，然后以额定功率运行到120km/h，机车额定牵引功率为7200kW；在制动工况时，在5-0km/h速度范围内，机车的最大电制动力从400kN线性下降到0，在65～5km/h速度范围内，机车保持最大制动力400kN，在120～65km/h速度范围内，机车以额定功率进行制动，机车的额定再生制动功率为7200kW。2.1HXD2C型电力机车运行交路情况新乡机务段位于京广线、新焦线和侯日通道交汇处，以货运任务为主，主要担当新乡～侯马北、月山～长治北～夏店、新乡～商丘北～阜阳北、新乡～商丘北～徐州北、新乡～兖州北～日照、长子南～瓦塘、长子南～台前北～日照南、长子南～台前北～菏泽（台前）、新乡～安阳、安李线、汤濮线间3342公里干支线货运牵引任务，其中客运乘务交路5个、货运机车交路9个，货运机车最长牵引距离为瓦塘～日照1270Km，牵引重量侯马北～新乡、新乡～商丘北、阜阳北、徐州北、日照5500吨贯通。机车运行交路如图2-3所示：
HXD2C型电力机车车轮磨耗问题研究中国铁道科学研究院9图2-3机车运行交路图Figure2-3LocomotiverunningroadmapHXD2C型机车在新乡机务段均为货运机车，主要担当新侯线、新兖线货运列车牵引任务。（1）新侯线：新乡南-侯马北间线路距离342公里，为双线四显示闭塞区段。侯月线与焦柳线的莲东站接轨，线路最大坡度13‰，上交车站为侯月线的至高点。经焦柳线、新焦线到新乡南线路最大坡度6‰。上行侯马北（曲沃）-上交，下行莲东-上交为补机区段。最小曲线半径为400米。牵引定数：新乡-月山间HXD2C型电力机车牵引定数，上行5000吨，允许超重5500吨；下行5000吨，允许超重5500吨。月山-侯马北间双HXD2C型电力机车牵引定数，上行5000吨，允许超重5500吨；下行5000吨，允许超重5500吨。全线计长为81.0。盘古寺下行为货运列车不宜机外停车站，HXD2C型电力机车起车限制吨数为2000吨，双HXD2C型电力机车起车限制吨数为3700吨。（2）新兖、新商线：新乡南-兖州北间线路距离309公里，新乡-商丘北间线路距离249公里，新兖、新商区段在菏泽南运转场岔开。两区段均为四显示闭塞区段。线路坡度均≤4‰，线路比较平坦。最小曲线半径为400米。牵引定数：新乡-兖州北间HXD2C型电力机车牵引定数，上行5000吨，允许超重5500吨；下行5000吨，允许超重5500吨。新乡-商丘北间HXD2C型电力机车牵引定数，上行5000吨，允许超重5500吨；下行5000吨，允许超重5500吨。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速列车车轮型面磨耗预测及参数研究[J]. 黄宇峰,曾京,汪群生,孙壮,朱彬. 中国铁路. 2018(03)
[2]机车牵引工况下车轮磨耗研究[J]. 杨阳,丁军君,李芾,李东宇,李金城. 交通运输工程学报. 2017(05)
[3]两种轮轨接触应力算法对比分析[J]. 陶功权,李霞,温泽峰,金学松. 工程力学. 2013(08)
[4]机车轮缘磨耗对轮轨接触状况的影响[J]. 赵腾,张军,孙传喜. 工程力学. 2012(10)
[5]高速列车车轮磨耗预测仿真[J]. 罗仁,曾京,戴焕云,邬平波. 摩擦学学报. 2009(06)
[6]基于ALE有限元的轮轨稳态滚动接触分析[J]. 常崇义,王成国. 中国铁道科学. 2009(02)
博士论文
[1]C0-C0型电传动内燃机车车轮磨耗及影响参数研究[D]. TAO VAN CHIEN（曹文战）.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]和谐系列电力机车轮轨磨耗的研究[D]. 徐军帅.中国铁道科学研究院 2015
[2]CRH2转向架轮对轮径差检修限度研究[D]. 李润华.北京交通大学 2015
[3]基于CRH2的车轮磨耗和经济型镟修踏面的研究[D]. 李海东.华东交通大学 2014
[4]车轮磨耗预测初步研究[D]. 李霞.西南交通大学 2009
本文编号：3098619
【文章来源】：中国铁道科学研究院北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机车牵引特性控制曲线
HXD2C型电力机车车轮磨耗现状及寿命分析8中国铁道科学研究院图2-2机车再生制动特性控制曲线Figure2-2Locomotiveregenerativebrakingcharacteristiccontrolcurve从上图可以看出，在牵引工况时，机车的起动牵引力570kN,在0～65km/h速度范围，按线性关系下降到400kN，此时机车进入恒功区，然后以额定功率运行到120km/h，机车额定牵引功率为7200kW；在制动工况时，在5-0km/h速度范围内，机车的最大电制动力从400kN线性下降到0，在65～5km/h速度范围内，机车保持最大制动力400kN，在120～65km/h速度范围内，机车以额定功率进行制动，机车的额定再生制动功率为7200kW。2.1HXD2C型电力机车运行交路情况新乡机务段位于京广线、新焦线和侯日通道交汇处，以货运任务为主，主要担当新乡～侯马北、月山～长治北～夏店、新乡～商丘北～阜阳北、新乡～商丘北～徐州北、新乡～兖州北～日照、长子南～瓦塘、长子南～台前北～日照南、长子南～台前北～菏泽（台前）、新乡～安阳、安李线、汤濮线间3342公里干支线货运牵引任务，其中客运乘务交路5个、货运机车交路9个，货运机车最长牵引距离为瓦塘～日照1270Km，牵引重量侯马北～新乡、新乡～商丘北、阜阳北、徐州北、日照5500吨贯通。机车运行交路如图2-3所示：
HXD2C型电力机车车轮磨耗问题研究中国铁道科学研究院9图2-3机车运行交路图Figure2-3LocomotiverunningroadmapHXD2C型机车在新乡机务段均为货运机车，主要担当新侯线、新兖线货运列车牵引任务。（1）新侯线：新乡南-侯马北间线路距离342公里，为双线四显示闭塞区段。侯月线与焦柳线的莲东站接轨，线路最大坡度13‰，上交车站为侯月线的至高点。经焦柳线、新焦线到新乡南线路最大坡度6‰。上行侯马北（曲沃）-上交，下行莲东-上交为补机区段。最小曲线半径为400米。牵引定数：新乡-月山间HXD2C型电力机车牵引定数，上行5000吨，允许超重5500吨；下行5000吨，允许超重5500吨。月山-侯马北间双HXD2C型电力机车牵引定数，上行5000吨，允许超重5500吨；下行5000吨，允许超重5500吨。全线计长为81.0。盘古寺下行为货运列车不宜机外停车站，HXD2C型电力机车起车限制吨数为2000吨，双HXD2C型电力机车起车限制吨数为3700吨。（2）新兖、新商线：新乡南-兖州北间线路距离309公里，新乡-商丘北间线路距离249公里，新兖、新商区段在菏泽南运转场岔开。两区段均为四显示闭塞区段。线路坡度均≤4‰，线路比较平坦。最小曲线半径为400米。牵引定数：新乡-兖州北间HXD2C型电力机车牵引定数，上行5000吨，允许超重5500吨；下行5000吨，允许超重5500吨。新乡-商丘北间HXD2C型电力机车牵引定数，上行5000吨，允许超重5500吨；下行5000吨，允许超重5500吨。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速列车车轮型面磨耗预测及参数研究[J]. 黄宇峰,曾京,汪群生,孙壮,朱彬. 中国铁路. 2018(03)
[2]机车牵引工况下车轮磨耗研究[J]. 杨阳,丁军君,李芾,李东宇,李金城. 交通运输工程学报. 2017(05)
[3]两种轮轨接触应力算法对比分析[J]. 陶功权,李霞,温泽峰,金学松. 工程力学. 2013(08)
[4]机车轮缘磨耗对轮轨接触状况的影响[J]. 赵腾,张军,孙传喜. 工程力学. 2012(10)
[5]高速列车车轮磨耗预测仿真[J]. 罗仁,曾京,戴焕云,邬平波. 摩擦学学报. 2009(06)
[6]基于ALE有限元的轮轨稳态滚动接触分析[J]. 常崇义,王成国. 中国铁道科学. 2009(02)
博士论文
[1]C0-C0型电传动内燃机车车轮磨耗及影响参数研究[D]. TAO VAN CHIEN（曹文战）.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]和谐系列电力机车轮轨磨耗的研究[D]. 徐军帅.中国铁道科学研究院 2015
[2]CRH2转向架轮对轮径差检修限度研究[D]. 李润华.北京交通大学 2015
[3]基于CRH2的车轮磨耗和经济型镟修踏面的研究[D]. 李海东.华东交通大学 2014
[4]车轮磨耗预测初步研究[D]. 李霞.西南交通大学 2009
本文编号：3098619
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