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1、试析影响客车运行性能的原因试析影响客车运行性能的原因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、车钩磨耗加快等问题。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。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。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。1.列车纵向冲
2、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。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
3、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。2.列车纵向冲动的影响因素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。?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、
4、线路条件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。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。缓冲器的特性。对于提速客车，在编组 14 辆-20 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。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为车辆间产生纵向冲动提供了环境
5、条件，车钩间隙越大，纵向冲动越大。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。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，有两项是无法更改的。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。剩余的三个因素中，以第二项客车制动系统性能的改善最为困难，技术、经济难度最大，就我国制动系统而言，在采用了电控制动后，
6、技术上已很难再取得更大的突破。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。3.影响列车运行性能的其他问题A.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。B.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。C.车上电气装置电子整流器电压不稳定，适应的电压范围较窄;电瓶性能不稳定。D.车钩缓冲系统?旅客列车提速后，列
7、车车钩钩头下垂、钩尾框上偏的问题较为严重，车钩尾部上跳，冲击车体底部防跳板，甚至引起钩尾框断裂;车钩的磨耗速度加快，磨耗程度严重。4.如何解决提速客车运行出现问题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。A.解决提速客车纵向冲动问题。客车用小间隙自动车钩及大容量缓冲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.?
8、%，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。B.尽快推广 F8 型制动机和电控制动系统。C.提高列车控制操作的硬件水平，尽可能实现列车控制计算机化和程序化。D.减少车钩磨耗必须提高车辆的振动特性，改善缓冲器的性能。也可以改善车钩的结构，约束车钩连接面的运动和支撑方式或采用密接式车钩缓冲装置。作为辅助措施，也可以在车钩连接面增加润滑。E.加强车辆关键零部件的使用寿命研究分析，制定合理的、符合我国国情的车辆检修制度。提高旅客列车运行性能是一项长期的艰巨的任务，只有通过不断的试验研究，才能综合提高列车乘坐舒适度，保持铁路的市场竞争力。参考文献1潘俊杰,王一新.铁路旅客列车行李车配装问题的遗传算法研究J兰州:甘肃科技.2004.062雷定献,陈德良.平衡装载问题的优化模型和算法J天津:系统工程学报.2004.063浏小群,马士华,徐天亮.装载能力有限下多品种货物配装的容重比平衡法J上海:工业工程与管理4中华人民共和国铁道部.铁路旅客运输管理规则S北京:中国铁道出版社.1998
