文档介绍：列车牵引系统
20201/18
目录
列车牵引理论简述
列车牵引系统设备组成
列车牵引控制
线车辆牵引系统简介
20201/18
第一部分
列车牵引理论简述
2020/18
列车受力分析
据车我着程是金晕剩全外分南图隽用已表明动
力学原理
G?0时,车辆加速运行
G=0时,车辆静止或匀速运行
G?0
作用在车辆上的诸多外力按其性质可分为三类:
使列车运动并可以控制的外力
车辆阻力W在
方向相反的不可控制的力
力B与列车运行方向相反的并使列车减速或停止的可控制的
作用于列车,并影响列车运
般情况下不是
在惰行
2020/118
牵引力的形成
Fk
牵引电机的转矩通过输出轴,传动裝置(联轴节,齿轮箱)最后
使车辆动轮获得扭矩M。假设我们把车辆吊起来离开钢轨,则扭矩作为
内力矩,只能使车轮发生旋转运动,而不能使车辆发生平衡运动。
置于钢轨上使车轮和钢轨成为有压力的接触时,就产生车轮亻
于钢轨的可以控制的力F,而F
的钢轨反作用于车轮的反
力FK就是使列车发生平移运动
(如图所
这种由钢轨沿列
车运行方向加于动轮轮周上的切向外力∑FK就是列车的轮周牵引力,
简称列车牵引力。
20201/18
黏着与黏着定律
由上面的图可以看出,车轮由于受到正压力而保持动轮与钢轨的接
触处的相对静止,这种现象称为“黏着”。黏着状态下的静摩擦力FK
也叫“黏着力
黏着类似于静力学里的静摩擦。当动轮的驱动转矩产生的切向力
F增大时,黏着力FK也随之增大,保持与F相等,实验证明,黏着力
最大值于动轮的正压力成正比,其比例常数被称为黏着系数。
当F增大超过粘着力的极限值时,轮轨间的粘着被破坏,动轮因
无足够的水平支承力,就不能在钢轨上滚动,而开始在钢轨上滑动,
造成动轮空转,这时
l由静
摩擦力变为动摩擦力而急剧下降。随着轮轨间相对滑动速度的增加,
动磨擦系数越来越小,粘着力的下降更为严重。结果动轮
加速空转,车轮空转易造成传动装置和走行部的损坏,并使轨与轮接
触面擦伤。所以在运行中必须尽量避免。
综上所述,列车牵引力最大值在任何时候都不得超过车辆各动轮
与钢轨间粘着力的最大值的总和。这一原理称为粘着定律
2020/1/18
影响牵引力的两个因素
是牵引装置传给轮对的转矩。它和牵引电
机的速度特性和扭转特性所决定的牵引特
性有关
二是动轮与钢轨的相互作用,主要是轮轨间
的粘着系数以及动轮的荷重有关。当牵引
电机选定后,轮轨间的粘着就变成产生牵
引力的决定条件,牵引力不能大于轮轨
着力,否则动轮就会产生空转,列车不
前进并造成轮对踏面和钢轨面擦伤的恶果。
2020/118
阻力
阻力是车辆运行中必然存在的一种外力
列车运动方向相反,根据阻力引起的原因
可把阻力分为基本阻力和附加阻力。
基本阻力:列车在运行中总是存在,列车在平
直道上运行时一般只有基本阻力
附加阻力:发生在特定的情况下,上坡、曲线、
起动。
z列车阻力随所处环境的不同而变化,也与
车辆结构设计,保养质量有关。影响阻力
因素极为复杂,变化也很大,很难进行
理论推算。
2020/1/18
基本阻力
基本阻力的主要因素有:
滚动轴承及车辆各摩擦处之间的摩擦;
车轮与钢轨间的滚动的滚动摩擦和滑动摩擦
冲击和振动引起的阻力:
空气阻力
基本阻力诸因素对列车阻力的影响程度与运行速度有关。低速时,轴承、轮轨等摩
擦的影响大,空气阻力影响小:高速时,空气阻力占主导地位,而摩擦影响就
对于地铁车辆而言,车辆主要在隧道中运行
车辆与隧道的横截面之比很小,
力差,使空气阻力力
成为车辆的主要运行阻力。列车运行速度越高,基本阻力越大。
地铁在A车前端下部设计扰流板的目的就是为了减少运行时的空气阻力。高速列车车
把外形设计成流线形也是为了减少高速时很大的气流阻力。力
因为影响阻力的因素极为复杂,变化很大,所以一般采用理论和实验相结合,求出出
验公式,在车辆
W=a+bv+ CV2(N/KI
阻力与速度是二次函数的关系,式中a、b、c为实验数据
20201/18
附加阻力
坡道阻力:列车进入坡道后,由列车重力产生的沿坡道
斜面的分力称为坡道阻力
曲线阻力:曲线阻力是列车通过曲线时增加的阻力,引
起曲线阻力的原因有:
缘与外轨头内侧的摩擦;
柱轴承的轴端摩擦;
轮对于钢轨的横向及纵向滑动
心销及中心销座因转向架的回转而发生的摩擦
曲线阻力与许多因素有关,如:曲线半径、运
速度、外轨超高、车重、轴距、踏面的磨耗程度
起动阻力:,起动阻力对