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原文传递重载货车缓冲器特性研究

论文题名：	重载货车缓冲器特性研究
关键词：	重载货车;缓冲器;动力学性能;调车冲击
摘要：	铁路是国家重要的基础设施，是国民经济的大动脉。随着国民经济的发展和改革开放的不断深入，铁路运输能力不足已成为我国经济发展的重要制约因素之一。发展重载运输是提高铁路货运能力的最有效途径。世界各国发展重载运输的经验表明，重载列车牵引质量主要取决于机车车辆装备的技术条件，车钩缓冲装置是其关键技术之一。　　目前，世界上应用最广泛的货车缓冲器是符合AAR标准的缓冲器，其次是符合UIC标准的缓冲器。符合UIC标准的缓冲器主要用在欧洲铁路联盟内部，但欧洲铁路以快捷运输为主，重载技术运用较少。符合AAR标准的缓冲器在美国、加拿大、澳大利亚、南非和巴西等重载运输发达的国家得到广泛应用；中国、俄罗斯和印度等铁路大国也采用类似的缓冲器。　　由调车冲击计算模型可知缓冲器的容量与车辆的总重量和调车冲击速度的平方成正比，在车辆轴数不变的情况下提高轴重必然导致车辆的总重量增加，同时编组站为了提高列车编组效率也不断提高调车作业速度。为了改善车辆的纵向动力学性能必须开发性能更加优良的大容量缓冲器。提高缓冲器容量有三种方法：一是提高缓冲器的最大阻抗力；二是增加缓冲器的最大行程；三是改变缓冲器特性曲线的形状。受车体结构强度和钩缓装置安装尺寸的限制，缓冲器的最大阻抗力和最大行程不可能无限增大。根据我国目前的实际情况，缓冲器的最大阻抗力应不超过2450kN、最大行程应不超过83 mm。因此，要提高缓冲器的容量应采用第三种方法，即改变缓冲器特性曲线的形状，改变缓冲器特性曲线的形状只有通过改变缓冲器的结构来实现。　　本文基于调车冲击和列车纵向动力学原理，研究了MT-2型缓冲器、弹性胶泥缓冲器和液气缓冲器的动态特性。首先，建立了三种缓冲器的动力学计算模型，其中MT-2型缓冲器和弹性胶泥缓冲器采用的是由不同高度多次落锤实验结果的包络线线性拟合后的简化计算模型，液气缓冲器采用的是基于流体力学和热力学理论的精确动力学计算模型。其次，建立了一对一调车冲击计算模型，研究了三种缓冲器在调车工况下的性能。再次，基于列车纵向动力学原理建立了非稳态运行工况下的列车纵向动力学模型，对5000t、10000t和20000t重载列车的纵向动力学性能进行了研究。最后，基于以上仿真计算结果，综合评价了MT-2型缓冲器、弹性胶泥缓冲器和液气缓冲器的性能。　　本文研究了三种不同结构缓冲器对调车冲击和列车纵向动力学性能的影响，为以后我国新型缓冲器的选型和设计提供了理论参考依据，希望本文能对我国重载货车缓冲器事业的发展有所促进。
作者：	梁冠华
专业：	车辆工程
导师：	李芾
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文