160km/h动力集中动车组运行安全性能研究

【摘要】：随着高速铁路不断投入使用,普速铁路客流增长愈发缓慢。普客上使用的25T、25G型客车存在一些固有的问题:折返换端耗时长、舒适度较差等。动力分散型动车组编组较为固定,载客能力低。为此,我国研发了160km/h动力集中型动车组。该动车组实现机辆一体化运行、维修且能双向驾驶,有效降低了启停附加时间。本文主要对160km/h动车组运行安全性能进行研究。具体工作内容如下:1.建立了动车组不同牵引方式及不同重联方式的动力学模型;为了比较不同牵引方式对动力学性能的影响,建立了两种SIMULINK/SIMPACK联合仿真模型,其中一种是考虑了牵引电机电气特性的机电耦合模型,另一种联合仿真模型忽略电气特性,只考虑牵引特性。2.比较两种联合仿真模型在牵引运行时整车动力学计算上的差异,结果表明,只关注整车动力学性能时,可以不必考虑牵引电机电气特性,采用只考虑牵引特性的联合仿真模型即可。在直线轨道上动车组顶推式运行与牵引式运行的安全性差异不大,而动车组顶推式运行的平稳性比牵引式运行略差。3.对动车组在横风下运行的气动载荷特性进行研究,包括九节编组动车组和重联后十八节编组动车组。并对动车组不同牵引方式(顶推式与牵引式)对横风下运行安全性的影响进行分析。结果表明,横风下运行时,轮重减载率最容易超标,以其为判定标准得到的动车组安全运行速度最小。牵引式运行时,动车组抵御横风的能力更强。横风风速30m/s下牵引式运行最高允许运行车速为195.9km/h,而同样情况下顶推式仅有156.7km/h。从运行姿态来看,顶推式运行时头车(控制车)车体相对于牵引式运行时头车(动力车)车体会产生更大幅度的侧滚和横移。4.比较动车组不同重联方式(动-控重联与控-动重联)对横风下运行安全性的影响。结果表明,动车组控-动重联时抵御横风的能力更强。横风风速为30m/s时,控-动重联的最高允许运行车速为209.2km/h,而此时动-控重联的最高允许运行车速为168.6km/h。