30t轴重B0-B0轴式货运电力机车静挠度匹配研究
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文献 标 志 码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ —７ ８ ４ ２ ． ２ ０ １ ３ ． Ｚ ２ ． １ ４
中 图分 类 号 Ｉ Ｕ２ ６ ４
自２ ０ ０ ６年 ３月 在大 秦 铁路 运 煤专 线 正式 开 通 了 ２
大， 组 合 １与组 合 ２ 相当。 ３ ． ２ 轮 对垂 向动作 用力 图２ 为３ 种 悬 挂 组 合 下 机 车 在 美 国 Ｖ级 谱 激 励 下
国内投入 运营 的主型 ２ （ １ ３ ｏ 一１ ３ ｏ ） 轴式 干 线货 运 电力 机车 主要 有 ｓ Ｓ ４系列 、 ＨＸ Ｄ １型 、 ＨＸ Ｄ ２型 电力 机 车等口 ］ 。 其主要结 构型 式 和参 数见 表 １ ｌ ３ ］ ， ３种车 型 采用 了近 乎 两种不 同的一二系悬挂 匹配策略 ， ｓ Ｓ ４ 。 为一 系悬挂软二 系
级， 组 合 ３的平稳 性 在 １ １ ０ ｋ ｍ／ ｈ速 度 以 上 为 不合 格 。
图１ （ ｂ ） 表明， 组 合 ３的前 后 司机 室 垂 向加 速 度 显 著 偏 利用多体动力学软件， 建 立 该 机 车 动 力 学 仿 真 模
型， 按照 表 １中列举 的 ３种 车 型 的 不 同一 、 二 系挠 度 比
型 电力机 车 的牵 引 、 制动、 走 行 部等 方 面 的优越 性 能 ， 同 时也 为进 一 步 研 制 更 大 轴 重 的 ２ （ Ｂ 。 一 ） 轴 式 机 车 打
下 了基础 。
１ 国 内运营 Ｂ 。 一Ｂ ０ 轴 式 货运 电力机 车概 况
随着轴 重的增加 ， 除了增 大轮轨 问 的垂 向静载荷 外 ， 轮轨 垂 向动 作用 力 也会 增 大 。由于静 载荷 无 法 消 除 ， 只 能通 过尽量减小轮轨 垂 向动作 用力来 减小 机车 轮轨 间总
３ 分 析 结 果
为 了比较 分析一 二 系挠 度 匹 配 与机 车垂 向动 力 学
性 能 的关 系 ， 本 论 文 以正处 于研 发 阶段 的 ３ ０ ｔ 轴 重 （ Ｂ 。 一Ｂ ０ ） 轴式 货运 电力 机 车 为对 象 进 行 研 究 。机 车 机 械 结构 继 承 了 ＨＸ 。 １ 机 车 的特 点 ， 牵 引电机 采用 滚动 抱 轴 悬挂 ， 牵 引装 置采 用 端 梁辅 助 吊挂 推 挽 式 双 牵 引杆 ， 机 车 中心距 为 ８ ９ ０ ０ ｍｍ， 转 向架轴 距为 ２ ８ ０ ０ ｍｍ。
挠 度 组 合 下 机 车 轮 轨 垂 向 动作 用 力 、 平 稳 性 和 机 车 轴 重 转 移 的优 劣 。 建 议 ３ ０ ｔ 轴重 Ｂ ｎ —Ｂ ０轴 式 电力 机 车 悬 挂 优 选 类 似 ＨＸ ｏ １或 者 ＨＸｏ ２的一 系偏 硬 二 系偏 软 的静 挠 度 匹 配 型 式 。 关键词 ３ ０ ｔ 轴重； 挠 度 匹配 ；垂 向 动 作 用 力 ； 轴 重 转 移
万 ｔ 组 合 列车 以来 ， ２ ５ ｔ 轴 重 ＨＸ ｏ １型 电力 机 车运 用 于
的影 响 ， 分析 了一 、 二 系静 挠 度 的分 配与 机 车 轴 重 转 移
的关 系 。
大秦 铁路 运 煤专线 ， 作 为 主力 车 型担 当 ２万 ｔ 组 合 列 车 牵 引任务 ， 列 车运 行 性 能稳 定 可 靠 ， 充 分 体 现 了 ＨＸｏ １
表 ２ 一、 二 系 静 挠 度 的 分 配
３ ． １ 平 稳 性指标
图 １为 ３种悬 挂组 合 下 机 车在 美 国 Ｖ级谱 激 励 下
直线 段上 的平稳 性 曲线 。从 图 １ （ ａ ） 可 以看 出 ， 在 ４ ０ ～
１ ２ ０ ｋ ｍ／ ｈ速 度范 围 内 ， 组合 ２前 后 司机 室 垂 向平 稳 性 最优 ， 组合 １与组 合 ２相 当 ， 而 组 合 ３平 稳 性 非 常 差 。 组合 １和组合 ２的平 稳性 达到 ＴＢ ／ Ｔ ２ ３ ６ ０标 准 良好 等
第３ ３ 卷 增 刊
２ ０ １ ３年 １ ２月
铁 道 机 车 车 辆
ＲＡＩ ＬＷ ＡＹ ＬＯＣＯＭ ＯＴＩ ＶＥ ＆ Ｃ ＡＲ
Ｖ ｏＩ ． ３３ Ｓｕｐ ｐＩ
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１３
来自百度文库
文章 编号 ： １ ０ ０ ８ —７ ８ ４ ２（ ２ ０ １ ３ ）Ｓ ２ —０ ０ ７ ７ —０ ３
３ ０ ｔ 轴重 Ｂ ０ 一Ｂ ０ 轴 式 货运 电力 机 车静 挠度 匹配研 究
邓 小 星
（ 中国南 车集 团 株 洲 电力机 车有 限公 司 ， 湖 南株 洲 ４ １ ２ ０ ０ １ ）
摘 要 分 析 比较 了 国 内现 有 ３ 种 ２ （ ／ ３ ０ 一Ｂ ｎ ） 轴 式 主 型 货 运 电 力 机 车 的 主 要 结 构 型 式 和参 数 ， 比较 ３种 一 、 二 系 静
悬挂硬 ， ＨＸ 。 １ 和 ＨＸ 。 ２为 一 系 悬 挂 偏 硬 二 系 悬 挂 软 。
表１ 国 内 主型 ２ （ Ｂ 。 一Ｂ ０ ） 轴 式 干 线 货 运 电 力 机 车 转 向 架 主 要 结构 型式 和参 数
２ 分 析 模 型
再分 别对 机车 运行 的轮轨 垂 向动作 用力 、 司机 室平稳 性 和 轴重 转移情 况进 行仿 真计算 。
的垂 向载荷 ， 从而达 到降低 轮轨接触应力 的 目的。
轴重 的增 大带 来 了新 的问题 ， 例 如轮 轨 间 动力 作 用 加剧 ， 轨道 失 效 ， 线 路状 态恶 化 ， 轮轨 磨耗 加 剧 等 问题 越 来 越 明显 口 ］ 。为 了改善 轴重增 加 后 的机 车 动力 学 性 能 ， 本 文 研究 了 ３ ０ ｔ 轴重 ２ （ 一Ｂ ０ ） 轴 式货 运 电力 机 车一 、 二 系悬 挂 系统 匹 配 对 轮 轨垂 向动 作 用 力 和 机 车平 稳 性
中 图分 类 号 Ｉ Ｕ２ ６ ４
自２ ０ ０ ６年 ３月 在大 秦 铁路 运 煤专 线 正式 开 通 了 ２
大， 组 合 １与组 合 ２ 相当。 ３ ． ２ 轮 对垂 向动作 用力 图２ 为３ 种 悬 挂 组 合 下 机 车 在 美 国 Ｖ级 谱 激 励 下
国内投入 运营 的主型 ２ （ １ ３ ｏ 一１ ３ ｏ ） 轴式 干 线货 运 电力 机车 主要 有 ｓ Ｓ ４系列 、 ＨＸ Ｄ １型 、 ＨＸ Ｄ ２型 电力 机 车等口 ］ 。 其主要结 构型 式 和参 数见 表 １ ｌ ３ ］ ， ３种车 型 采用 了近 乎 两种不 同的一二系悬挂 匹配策略 ， ｓ Ｓ ４ 。 为一 系悬挂软二 系
级， 组 合 ３的平稳 性 在 １ １ ０ ｋ ｍ／ ｈ速 度 以 上 为 不合 格 。
图１ （ ｂ ） 表明， 组 合 ３的前 后 司机 室 垂 向加 速 度 显 著 偏 利用多体动力学软件， 建 立 该 机 车 动 力 学 仿 真 模
型， 按照 表 １中列举 的 ３种 车 型 的 不 同一 、 二 系挠 度 比
型 电力机 车 的牵 引 、 制动、 走 行 部等 方 面 的优越 性 能 ， 同 时也 为进 一 步 研 制 更 大 轴 重 的 ２ （ Ｂ 。 一 ） 轴 式 机 车 打
下 了基础 。
１ 国 内运营 Ｂ 。 一Ｂ ０ 轴 式 货运 电力机 车概 况
随着轴 重的增加 ， 除了增 大轮轨 问 的垂 向静载荷 外 ， 轮轨 垂 向动 作用 力 也会 增 大 。由于静 载荷 无 法 消 除 ， 只 能通 过尽量减小轮轨 垂 向动作 用力来 减小 机车 轮轨 间总
３ 分 析 结 果
为 了比较 分析一 二 系挠 度 匹 配 与机 车垂 向动 力 学
性 能 的关 系 ， 本 论 文 以正处 于研 发 阶段 的 ３ ０ ｔ 轴 重 （ Ｂ 。 一Ｂ ０ ） 轴式 货运 电力 机 车 为对 象 进 行 研 究 。机 车 机 械 结构 继 承 了 ＨＸ 。 １ 机 车 的特 点 ， 牵 引电机 采用 滚动 抱 轴 悬挂 ， 牵 引装 置采 用 端 梁辅 助 吊挂 推 挽 式 双 牵 引杆 ， 机 车 中心距 为 ８ ９ ０ ０ ｍｍ， 转 向架轴 距为 ２ ８ ０ ０ ｍｍ。
挠 度 组 合 下 机 车 轮 轨 垂 向 动作 用 力 、 平 稳 性 和 机 车 轴 重 转 移 的优 劣 。 建 议 ３ ０ ｔ 轴重 Ｂ ｎ —Ｂ ０轴 式 电力 机 车 悬 挂 优 选 类 似 ＨＸ ｏ １或 者 ＨＸｏ ２的一 系偏 硬 二 系偏 软 的静 挠 度 匹 配 型 式 。 关键词 ３ ０ ｔ 轴重； 挠 度 匹配 ；垂 向 动 作 用 力 ； 轴 重 转 移
万 ｔ 组 合 列车 以来 ， ２ ５ ｔ 轴 重 ＨＸ ｏ １型 电力 机 车运 用 于
的影 响 ， 分析 了一 、 二 系静 挠 度 的分 配与 机 车 轴 重 转 移
的关 系 。
大秦 铁路 运 煤专线 ， 作 为 主力 车 型担 当 ２万 ｔ 组 合 列 车 牵 引任务 ， 列 车运 行 性 能稳 定 可 靠 ， 充 分 体 现 了 ＨＸｏ １
表 ２ 一、 二 系 静 挠 度 的 分 配
３ ． １ 平 稳 性指标
图 １为 ３种悬 挂组 合 下 机 车在 美 国 Ｖ级谱 激 励 下
直线 段上 的平稳 性 曲线 。从 图 １ （ ａ ） 可 以看 出 ， 在 ４ ０ ～
１ ２ ０ ｋ ｍ／ ｈ速 度范 围 内 ， 组合 ２前 后 司机 室 垂 向平 稳 性 最优 ， 组合 １与组 合 ２相 当 ， 而 组 合 ３平 稳 性 非 常 差 。 组合 １和组合 ２的平 稳性 达到 ＴＢ ／ Ｔ ２ ３ ６ ０标 准 良好 等
第３ ３ 卷 增 刊
２ ０ １ ３年 １ ２月
铁 道 机 车 车 辆
ＲＡＩ ＬＷ ＡＹ ＬＯＣＯＭ ＯＴＩ ＶＥ ＆ Ｃ ＡＲ
Ｖ ｏＩ ． ３３ Ｓｕｐ ｐＩ
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１３
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文章 编号 ： １ ０ ０ ８ —７ ８ ４ ２（ ２ ０ １ ３ ）Ｓ ２ —０ ０ ７ ７ —０ ３
３ ０ ｔ 轴重 Ｂ ０ 一Ｂ ０ 轴 式 货运 电力 机 车静 挠度 匹配研 究
邓 小 星
（ 中国南 车集 团 株 洲 电力机 车有 限公 司 ， 湖 南株 洲 ４ １ ２ ０ ０ １ ）
摘 要 分 析 比较 了 国 内现 有 ３ 种 ２ （ ／ ３ ０ 一Ｂ ｎ ） 轴 式 主 型 货 运 电 力 机 车 的 主 要 结 构 型 式 和参 数 ， 比较 ３种 一 、 二 系 静
悬挂硬 ， ＨＸ 。 １ 和 ＨＸ 。 ２为 一 系 悬 挂 偏 硬 二 系 悬 挂 软 。
表１ 国 内 主型 ２ （ Ｂ 。 一Ｂ ０ ） 轴 式 干 线 货 运 电 力 机 车 转 向 架 主 要 结构 型式 和参 数
２ 分 析 模 型
再分 别对 机车 运行 的轮轨 垂 向动作 用力 、 司机 室平稳 性 和 轴重 转移情 况进 行仿 真计算 。
的垂 向载荷 ， 从而达 到降低 轮轨接触应力 的 目的。
轴重 的增 大带 来 了新 的问题 ， 例 如轮 轨 间 动力 作 用 加剧 ， 轨道 失 效 ， 线 路状 态恶 化 ， 轮轨 磨耗 加 剧 等 问题 越 来 越 明显 口 ］ 。为 了改善 轴重增 加 后 的机 车 动力 学 性 能 ， 本 文 研究 了 ３ ０ ｔ 轴重 ２ （ 一Ｂ ０ ） 轴 式货 运 电力 机 车一 、 二 系悬 挂 系统 匹 配 对 轮 轨垂 向动 作 用 力 和 机 车平 稳 性