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论地铁半自动车钩动态性能试验

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摘要:通过计算仿真是无法真实获得实际运行情况下车钩的动态性能。以广州X号线X车辆为例,选取各连挂车钩为对象,对正线运行、机车牵引、段内自身动力牵引等工况下的车钩力和车钩摆角进行了试验分析,对于摆角较大的情况进行受力分析,为车钩寿命和安全保证提供了重要的数据储备。

关键词:车钩试验分析;车钩力;车钩摆角;受力分析

1概述

在实际地铁线路运营过程中,车钩的实际动态性能直接影响到连挂的安全性和车辆的舒适性等多方面因素看。但在地铁车钩的选型设计时,仅是按照现场基建施工的框架要求进行,往往通过计算仿真无法真实获得实际运行情况下车钩的动态性能。本文以广州X号线X车辆为例,选取各连挂车钩为对象,对正线运行、机车牵引、段内自身动力牵引等工况下的车钩力和车钩摆角进行了试验分析,为车钩寿命和安全保证提供了重要的数据储备。

2试验原理

本次试验对象为广州地铁X号线第X列,该项目采用直线电机牵引全动车布置。试验为测量列车内半永久牵引杆与半自动车钩的横向摆角,如图5,并且摄像监控M1-M2车之间的半永久牵引杆的动作。测量列车连挂断面间的车钩力,半永久牵引杆与半自动车钩布置见图1。其中,半永久牵引杆使用新钩进行测试。试验使用的拉线式位移传感器和测力车钩的布置点如图2所示,具体的试验布置如图3所示。对列车实际正线运行、机车牵拉、段内自身动力运行三种工况下,最大车钩力和车钩摆角进行试验分析。

3试验结果及分析

3.1正线运行试验结果分析

正线运行时车钩力测试结果如图4所示,最大值为62.4kN,通过观察数据发现,最大值均发生在启动、制动的时刻。通过曲线和道岔时,车钩力变化不显著。车钩摆角测试数据如图5所示,最大值为6.7°,绝大多数在5°以下,产生的车钩力横向分量较小。

3.2机车牵拉试验结果分析

机车牵拉时车钩力测试结果如图6所示,最高速度13km/h。最大值为7.8kN,通过观察数据发现,最大值均发生在启动、制动的时刻。通过曲线和道岔时,车钩力变化不显著。当次车钩摆角最大为17°,所以对C119车两侧车钩力按照车辆坐标系进行分解,得到纵向力和横向力。如下图7所示,曲线段横向力最大为6kN。

3.3段内自身动力牵引试验结果分析

段内自身动力牵引时车钩力测试结果如图8所示,最高速度10km/h。最大值为48.56kN,通过观察数据发现,最大值均发生在启动、制动的时刻。在曲线段,最大车钩力为24.67kN,车钩摆角最大为14.3°,所以对C119车两侧车钩力按照车辆坐标系进行分解,得到纵向力和横向力。如图9所示,曲线段横向力最大为3.5kN。

4结论

通过试验验证,可以证明该试验方法的有效性,从试验实例看,正线运行时,车钩力最大值通常发生在启动加速和制动停车阶段。工程车牵引工况下,靠近牵引端车钩力最大;正线运行试验时,车钩摆角最大值为6.7度,段内站场线试验时,车钩摆角最大值为21.6度;结合车钩力和摆角进行计算,车钩力横向分量小于7kN。

参考文献

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[2]栾平景,陈凯.国内外客车车端连接件标准对比[J].国外铁道车辆,2004,41(5):32-34.

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[4]邵志方.我国13号车钩的强度现状与发展趋势[J].铁道车辆,1998,36(8):15-19

[5]张俊,邵文盛.新型城轨用密接式车钩国产化研究[J].铁道机车车辆,2003,(23).

作者:寇福俊 单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司

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