成果概述:国内生产的公铁车普遍存在着导向装置结构不合理,导致导向轮与胶轮分配不匹配,行驶中经常出现脱轨事故,尤其是通过曲线和道岔时,脱轨事故经常发生,造成极大的安全隐患。同时国内大吨位牵引力的公铁车处于空白,纵观国内公铁两用车生产公司,现有公铁两用车国内的最大牵引力约为2700吨。
为解决上述问题,该项目围绕现有国内外技术进行了创新,模拟转向架原理,胶轮两侧各采用两对导向轮进行导向,中间采用铰接的形式,大大缩短了导向轮直径的轴距。采用自主研制的胶轮驱动小曲线导向技术,能以最大速度通过小曲率半径轨道和道岔,且不会出现传统车辆在曲线行驶、道岔行驶过程中频繁发生的脱轨问题,全寿命周期成本远低于传统轨道车辆,更适应现代化节能环保的主题。同时采用大功率发动机,最大牵引力能达到4000吨,能满足各种货场的使用要求。
样机在济南铁路局机械段进行了各项性能的测试,对被测试车辆的整体性能进行评估和测量,包括通过曲线和道岔性能、制动性能、加速性能、最高车速测定、最大爬坡度、车辆噪声以及牵引性能等方面进行了详细测试,各项技术参数均满足设计要求。
技术优势:主要关键技术内容及创新点为:
1、解决了通过小曲率半径和道岔掉道的发生;
国内生产的公铁车普遍存在着导向装置结构不合理,导向轮与胶轮分配不合理的情况,行驶中经常出现脱轨事故。曲线通过性能的好坏直接影响到车辆的行车安全。在小曲线缓行通过时,根据差速器原理,胶轮垂向载荷最小,有可能发生瞬间打滑现象。曲线半径越小,冲角越大。因而需要依靠导向轮所形成的导向力来维系摇头动态制衡关系。因而在小曲线缓行通过时,由于方向盘转向锁定,其左右胶轮形成纵向力偶,胶轮形成的切向力大于其对钢轨的摩擦力,则必将发生瞬间打滑。从而引起牵引力低、导向轮和胶轮磨损严重。
该车主要特点之一是导向轮采用独立旋转车轮,由于独立车轮左右两轮的转速可以不同,因此不产生纵向蠕滑力,在直道上不会发生蛇行运动。当由于轨道横向不平顺等原因使车轮发生横移时,能自动对中。过曲线时,不存在左右蠕滑力形成的力偶的导向作用,完全依靠导向轮轮缘导向,解决了脱轨事故的发生。
2、实现简便上轨,精准对正轨道
传统的路轨两用车主要通过司机根据经验控制车辆来调整方位,然后对正上轨。上轨时必须要利用特殊场地和利用特殊轨道引导上轨。这一种方法效率低下,对司机驾驶技术要求高,并且无法准确的对正轨道,对场地和特殊引导转置的要求高,不利于快速、简便的上轨。本项目研究的一个创新点采用视频监控技术实现自动对正上轨,无场地和人员技能的限制,提高了上轨准确度,减少了上轨时间,从而使该公铁车使用更加灵活方便,适用不同的场合。
3、采用多级速度控制,满足不同的路况要求
公铁两用车设有多级速度控制,可以自由转换。在轨道上行驶时,可以实现低速大扭矩;如在公路上行驶可以实现高速转场,满足不同的工况条件。
应用领域:未来公铁两用车在国内的运用将越来越广,必将受到越来越多用户的青睐和关注,市场前景十分可观。
山东交通学院
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