160km/h快速空調(diào)硬席臥車尺寸設(shè)計(jì)

呂靜

(西南交通大學(xué) 四川 成都 611756)

機(jī)車車輛的界限范圍是指與線路中心線垂直的極限橫斷面的一個(gè)輪廓。機(jī)車車輛，不管是空車還是重車，或者是具有最大標(biāo)準(zhǔn)公差的新車還是具有最大標(biāo)準(zhǔn)公差和磨耗限度的舊車，當(dāng)其停放在水平直線上且在無(wú)側(cè)向傾斜及偏移時(shí)，除電力機(jī)車升起的受電弓，其他部分均應(yīng)容納在限界輪廓之內(nèi)，不得超越。設(shè)計(jì)題目要求車輛限界標(biāo)準(zhǔn)為146.1－83。新造的機(jī)車車輛需要在空載狀態(tài)下按機(jī)車車輛上部界限，即按車限－1A校核其垂直面內(nèi)的最大尺寸，且在考慮頂部尺寸應(yīng)以車鉤軌面高的上偏差為標(biāo)準(zhǔn)，即名義高度加上10mm不得超出頂部界限。在校核車輛下部界限時(shí)應(yīng)以車體或轉(zhuǎn)向架處于最低可能位置來(lái)考慮，車輛在名義載重作用下要具有靜撓度，同時(shí)應(yīng)該按廠段修規(guī)程檢修限度表中允許的心盤、銷套、輪輞等的最大磨耗及彈簧、車體各梁允許的最大永久變形等來(lái)校核。取YW25K的數(shù)據(jù)校核符合要求。

二軸車在曲線上的偏移狀況如圖1，由幾何關(guān)系得，

中間偏移量:δ2=(1);端部偏移量:δ1=(2)

圖1 二軸車在曲線上的偏移狀況

圖2 四軸車在曲線上的偏移狀況

轉(zhuǎn)向架本身就是一個(gè)小的二軸車，轉(zhuǎn)向架心盤處也要向曲線內(nèi)側(cè)偏移，如圖2，由幾何關(guān)系得，轉(zhuǎn)向架中間偏移量:r2=(3);中間偏移量:δ'2=δ2+r2=(4);端部偏移量: δ'1=δ1－r2=(5)

圖2中，L為車體長(zhǎng)，l為車輛定距，b為轉(zhuǎn)向架軸距，r2為轉(zhuǎn)向架的中部偏移量，R為曲線半徑。另設(shè)，δ1為不考慮轉(zhuǎn)向架的二軸車的端部偏移量，δ1為帶有轉(zhuǎn)向架的四軸車的車體端部偏移量，δ2為不考慮轉(zhuǎn)向架的二軸車的車體中部偏移量，δ'2為帶有轉(zhuǎn)向架的四軸車的車體端部偏移量。

選用的基本參數(shù):車體長(zhǎng)度L=25500mm，車輛定距l(xiāng)= 18000，轉(zhuǎn)向架軸距b=2500mm，我國(guó)計(jì)算曲線半徑規(guī)定為R= 300m=300000mm。帶入式(3)、(4)、(5)得，

轉(zhuǎn)向架中間偏移量:r2=2=2.604mm

中間偏移量:δ'2=δ2+r2==137.604mm

端部偏移量:δ'1=δ1－r2==133.33mm

δ'1和δ'2幾乎相等，能充分利用限界，滿足設(shè)計(jì)要求

最小曲線半徑會(huì)給運(yùn)營(yíng)條件造成影響，影響程度是隨運(yùn)量和行車速度的增大而增大。如果最小曲線半徑過(guò)小，首先會(huì)限制機(jī)車的運(yùn)行速度，也加劇輪軌磨耗，從而增加維修工作量，造成較高的運(yùn)營(yíng)支出，還會(huì)影響旅客的舒適性，更可能危及到行車安全。從工程方面看，若選項(xiàng)用的曲線半徑偏大不適應(yīng)地形，甚至危及行車安全。從工程方面看，若選用的曲線半徑偏大不適應(yīng)地形，則會(huì)增加橋、隧和路基工程數(shù)量，增大工程費(fèi);過(guò)小的半徑對(duì)工程也會(huì)產(chǎn)生不利影響，如增加線路長(zhǎng)度，需要加強(qiáng)軌道，增加接觸導(dǎo)線的支柱數(shù)量(對(duì)于電力牽引線路)，導(dǎo)致粘著系數(shù)降低及在緊坡地段因曲線阻力和黏著系數(shù)降低導(dǎo)致坡度折減增大而展長(zhǎng)線路等。

最小曲線半徑的計(jì)算主要考慮旅客舒適度要求和輪軌磨耗均勻兩種條件。

旅客舒適條件要求的最小曲線半徑曲線設(shè)置最大超高，且旅客列車以最高行車速度通過(guò)曲線時(shí)所產(chǎn)生的欠超高不大于允許值時(shí)，最小曲線半徑為，Rmin1=11.8式中，Rmin1為旅客列車最高行車速度要求的最小曲線半徑(m);vmax為旅客列車最高行車速度(km/h)，采用路段設(shè)計(jì)速度，取160km/h;hmax為最大超高，取180mm;hqy為旅客所能承受的欠超高允許值，一般取80mm，困難時(shí)取110mm。

由于設(shè)計(jì)要求中，要求的車輛最小曲線半徑為1000m，小于線路最小曲線半徑，滿足要求。

YW25K最小曲線半徑為 145mm，設(shè)計(jì)要求出長(zhǎng)線為150mm，滿足要求。

最小曲線半徑對(duì)運(yùn)營(yíng)條件影響較大，且影響程度隨運(yùn)量和行車速度的增大而增大。若半徑過(guò)小，不僅會(huì)限制速度，加劇輪軌磨耗，增加維修工作量，增大運(yùn)營(yíng)支出，影響旅客舒適，甚至危及行車安全。從工程方面看，若選項(xiàng)用的曲線半徑偏大不適應(yīng)地形，甚至危及行車安全。從工程方面看，若選用的曲線半徑偏大不適應(yīng)地形，則會(huì)增加橋、隧和路基工程數(shù)量，增大工程費(fèi);過(guò)小的半徑對(duì)工程也會(huì)產(chǎn)生不利影響，如增加線路長(zhǎng)度，需要加強(qiáng)軌道，增加接觸導(dǎo)線的支柱數(shù)量(對(duì)于電力牽引線路)，導(dǎo)致粘著系數(shù)降低及在緊坡地段因曲線阻力和黏著系數(shù)降低導(dǎo)致坡度折減增大而展長(zhǎng)線路等。

最小曲線半徑的計(jì)算主要考慮旅客舒適度要求和輪軌磨耗均勻兩種條件。

旅客舒適條件要求的最小曲線半徑曲線設(shè)置最大超高，且旅客列車以最高行車速度通過(guò)曲線時(shí)所產(chǎn)生的欠超高不大于允許值時(shí)，最小曲線半徑為，Rmin1=11.8，式中，Rmin1為旅客列車最高行車速度要求的最小曲線半徑(m);vmax為旅客列車最高行車速度(km/h)，采用路段設(shè)計(jì)速度，取160km/h;hmax為最大超高，取180mm;hqy為旅客所能承受的欠超高允許值，一般取80mm，困難時(shí)取110mm。

由于設(shè)計(jì)要求中，要求的車輛最小曲線半徑為1000m，小于線路最小曲線半徑，滿足要求。

YW25K最小曲線半徑為 145mm，設(shè)計(jì)要求出長(zhǎng)線為150mm，滿足要求。

鐵路客運(yùn)是目前中國(guó)大陸地區(qū)主要的旅客運(yùn)輸方式之一。每年旅客吞吐量超過(guò)10億人次，客運(yùn)量約占我國(guó)總客運(yùn)量的55%左右。近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，鐵路運(yùn)能的提高對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要意義。

［1］嚴(yán)雋耄.車輛工程.第三版.中國(guó)鐵道出版社.

［2］江靖，趙家舵，張咸堂.25K型提速研制.鐵道車輛.第37卷第10期.1999

［3］虞大聯(lián)，SW－160型轉(zhuǎn)向架的研制.鐵道車輛.第37卷第9期.1999

［4］黃勇，YW25B型硬臥客車加裝空調(diào)裝置設(shè)計(jì).鐵道運(yùn)營(yíng)技術(shù)，第3卷.1997

［5］趙家舵，YW25K型空調(diào)硬臥車.鐵道車輛.第35卷第4期.1997