限界讲座倪昌.docx

限界讲义(倪昌)第一章限界概论一、定义由于车辆各个部件之间存在的间隙以及转向架弹性元件在不同承载条件和不同速度条件下产生的变形和振动,当列车在轨道上运行时,在车辆轮廓线外面形成了一条封闭的包络线,这条包络线称动态包络线。在列车正常运行状况下(由间隙、振动、挠度等组合)计算得到的包络线称车辆限界。在列车故障运行状态下(一条悬挂或二条悬挂失效)计算得到的包络线称设备限界。二、制定限界的主要因素1、车辆平、立、剖面图:一般取车辆端部、中部、转向架中心肖处及其它特殊部位的横断面,以其最外各点的连线作为计算基准点,进行车辆限界和设备限界计算。2、车辆基本尺寸1)车辆长×宽×高2)车辆定距3)轴距4)车厢地板面高度(距钢轨面)、塞拉门下端密封条高度(距钢轨面)5)受电弓落弓高度、工作高度6)受电靴受电线(碳滑板中心线)至转向架中心线水平距离7)接触轨工作面高度(距走行轨面)3、车辆限界主要计算参数1)轮轨间隙2)轮对横向制造误差3)轴箱、轴承游隙4)转向架和轮对横向间隙及垂向位移量5)车体和转向架之间横向间隙(位移)和垂向位移量6)车辆制造公差和维修限度(按维修规程)7)车辆空重车挠度及垂向位移量8)载荷不对称引起的偏斜9)因一系悬挂及二系悬挂侧滚引起的位移量10)轨道安装误差、允许磨损量(按维修规程)及弹性变形量11)横向加速度12)风荷载三、设备限界计算原理1、直线地段设备限界是一系或二系悬挂故障状态下的车辆限界。它的计算模式和车辆限界相仿。但需要考虑以下几点:1)一侧一系弹簧折损造成车体侧滚(不考虑空气弹簧)2)一个转向架上一对空气簧过充,造成车顶上翘3)一个转向架上一对空气簧泄漏,造成车体下沉4)竖曲线引起的加高(凸竖曲线在车端,凹竖曲线在车体中部)和降低(凸竖曲线在车体中部,凹竖曲线在车端)5)综合以上四种工况可获得直线地段设备限界2、曲线地段设备限界1)当列车在曲线地段运行时,车辆产生离心力,所以,必须设置轨道超高。理论上说,轨道超高应该平衡离心力。但由于列车速度的变化,速度大了,会产生未被平衡的离心力,我们称为欠超高;减速运行情况下,离心力小了,轨道超高过剩,我们称为过超高。过超高或欠超高都应该在曲线设备限界中计算。根据舒适度要求允许欠超高61mm()。2)曲线几何偏移量横向加宽量:曲线外侧Ta=[Lo2—(l12+a2)]∕﹙8R﹚曲线内侧Ti=(l12+a2)∕﹙8R﹚3)曲线轨道参数(1)轨道横向弹性变形量曲直线之差Δde=(2)外轨磨耗R≥800mΔSa=3mm800m>R>100mΔSa=3+300/R(3)内轨磨耗R≥800mΔSi=0800m>R>100mΔSi=300/R(4)轨距加宽(仅加宽内轨)ΔtA型车B型车200m≥R>150m105150m≥R>100m1510(5)车辆参数在曲线段的变化(相对于直线段)一系簧横向位移Δq=(1~4)mm二系簧横向位移Δw=(1~15)mm(6)合计:横向外侧加宽量ΔXca=Δde+ΔSa+Δq+Δw横向内侧加宽量ΔXci=Δde+ΔSi+Δt+Δq+Δw4)综合以上三方面因素。取外轨和内轨的大值作为曲线设备限界四、各种工况下的车辆限界和设备限界1、工况分类:1)以载重分类:重车、空车2)以速度分类:正线按最高速度计算(曲线段按牵引计算值加5km/h瞬时超速值)车场线25km/h停车线、折返线35km/h联络线(行车专业提供)出入段线(行车专业提供)过岔速度(按道岔号数)3)以道床类型分类:整体道床碎石道床4)以车辆类型分类:A型车——车宽3000mm车高3800mm车体长度22100mm(不含车钩)定距15700mm轴距2500mmB型车——车宽2800mm车高3800mm车体长度19000mm(不含车钩)定距12600mm轴距2200~2300mm5)按受电方式分类:(1)受电弓受电:落弓高度3810mm升弓高度范围175~1600mm(2)受电靴受电:电压范围:直流750V直流1500V授流方式:上授流下授流侧授流2、用途1)车辆限界——用以制定站台、屏蔽门限界和库内高架检修平台2)设备限界——用以制定区间及辅助线建筑限界3、计算注意事项1)空车用于计算上部偏移量2)重车用于计算下部及两侧偏移量3)站台计算长度范围内V≤60km/h,匀减速或匀加速4)车场线计算条件:V=25km/h,碎石道床、空车5)车库内:V=5km/h,整体道床、空车6)停车线、折返线计算条件:V=35km/h,整体道床、空车7)联络线计算条件:速度由行车专业提供,整体道床、空车8)出入段线:速度由行车专业提供,整体道床、空车4、制定各种车辆限界、设备限界的目的1)对于库内高架检修平台、用精确计算的车辆限界可使平台与列车之间的间隙减少,保证