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无缝线路快速换轨作业车的设计

作　者: 高文
导　师: 应立军
学　校: 中南大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 换轨车无缝线路强度
分类号: U216.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国铁路建设的跨越式发展和铁路运输的六次大提速,我国铁路逐步向高速重载、大运量、高密度方向发展,要求线路尽快加强轨道结构,主要干线均需换铺无缝线路,加上现有的无缝线路也要按需进行周期更换,对轨道的要求越来越高。但目前铁路换轨大修仍基本采用人工或简易机具作业,效率低、质量差。面对这种形式,对于施工单位而言,急需一种能安全、可靠、性能优良换轨设备。本文结合铁道部课题“无缝线路快速换轨作业车的设计”,通过认真分析我国铁路运输的特点和研究国内外换轨技术的基础之上,提出了“无缝线路快速换轨车”设计的总体构思,并由此展开本文的研究工作。本文遵照“安全、先进、可靠、经济、适用”的设计原则和铁道部相关技术标准,从工程实际出发,设计出换轨车总体机构,确定铁路快速换轨作业车由压枕器、护轨起复器、工具柜、动力系统、电控系统、液压系统、车辆(一)、钢轨就位器、钢轨吊钳组成、车辆(二)、扣件回收装置、扣件回收斗、钢轨收放装置(一)、钢轨收放装置(二)、钢轨收放装置(三)、钢轨收放装置(四)等组成。所研究的换轨车施工安全性好,换轨作业程度高,性能稳定性可靠,而且克服了换轨小车、改装车辆等,进行新、旧钢轨的换轨作业换轨时,新旧钢轨交叉干扰,容易掉道的现象。本文还对换轨作业车的电器控制系统和液压控制系统设计进行说明,并对车辆车体静强度、换轨车的动力、钢轨应力、制动距离、车体通过界限的适应性、运行阻力以及扣件回收装置进行分析计算。本文所研究设计的无缝线路快速换轨车方案达到世界先进水平,填补了国内空白,具有“性价比高,安全可靠,维护方便”等特点,是适合我国国情、路情的高效率、高性能的无缝线路换轨设备,其设计精度完全满足我国高速铁路换轨的初始平顺性。无缝线路快速换轨作业车现已在株洲生产,将在我国铁路大修换轨中推广使用。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-16
  1.1 我国铁路运输的特点  9-10
  1.2 提速线路工务设备的基本情况  10
  1.3 工务线路维修组织的现状分析  10-11
  1.4 国外高速铁路换轨研究概况  11-12
    1.4.1 日本自行式换轨机  12
  1.5 国内高速铁路换轨研究概况  12-14
    1.5.1 HGC-2型换轨作业车  12-13
    1.5.2 换铺重轨小车  13
    1.5.3 主动摆头式悬臂换轨车  13-14
    1.5.4 轻型换轨机  14
  1.6 本文的研究目的和内容安排  14-16
第二章换轨作业车总体结构与设计  16-26
  2.1 主要研究内容和技术指标  16
  2.2 换轨作业车总体结构  16
  2.3 研究技术关键  16-17
  2.4 主要技术参数  17
  2.5 主要结构尺寸  17-18
  2.6 机组各组成部分设计说明  18-23
    2.6.1 扣件回收机构组成  18-19
    2.6.2 钢轨收放装置  19-21
    2.6.3 钢轨就位器  21
    2.6.4 压枕器  21-22
    2.6.5 护轨、起复器  22
    2.6.6 动力系统  22
    2.6.7 车辆(一)  22-23
    2.6.8 车辆(二)  23
  2.7 换轨作业流程  23-24
  2.8 铁路快速换轨作业车特点  24-25
  2.9 本章小结  25-26
第三章电气控制系统设计说明  26-31
  3.1 扣件回收车电气控制系统  26-27
  3.2 换轨车电气控制系统  27-28
    3.2.1 拆除旧钢轨  27
    3.2.2 新钢轨铺设  27-28
  3.3 其他辅助电气系统  28-29
    3.3.1 发电机  28
    3.3.2 电源系统  28-29
    3.3.3 照明系统  29
  3.4 换轨车电气控制系统设计的编号规则  29-30
    3.4.1 元器件的编号规则  29
    3.4.2 控制箱的编号规则  29-30
    3.4.3 图纸的编号规则  30
  3.5 本章小结  30-31
第四章液压系统设计说明  31-33
  4.1 液压系统结构说明  31
  4.2 基本参数  31
  4.3 配件选用  31-32
  4.4 动力系统设计计算说明  32
  4.5 本章小结  32-33
第五章换轨作业车制动计算  33-43
  5.1 车辆(一)制动距离计算  33-38
    5.1.1 挂运状态下  33-35
    5.1.2 计算结果和结论  35
    5.1.3 转场状态下  35-37
    5.1.4 计算结果和结论  37-38
  5.2 车辆(二)制动距离计算  38-42
    5.2.1 挂运状态下  38-39
    5.2.2 计算结果和结论  39-40
    5.2.3 转场状态下  40-42
    5.2.4 计算结果和结论  42
  5.3 本章小结  42-43
第六章运行阻力、扣件回收机构设计和限界的适应性计算  43-48
  6.1 运行阻力计算  43-44
    6.1.1 运行阻力计算结论  44
  6.2 扣件回收机构设计计算  44-45
  6.3 车辆通过限界的适应性计算报告  45-47
    6.3.1 计算依据  45
    6.3.2 车体偏移量计算  45-46
    6.3.3 车辆最大容许制造宽度缩减量计算  46
    6.3.4 机组最大容许制造宽度  46-47
    6.3.5 换轨作业车对限界的适应性分析  47
  6.4 本章小结  47-48
第七章车辆车体静强度分析计算  48-59
  7.1 车辆(一)  48-52
    7.1.1 车体简介  48
    7.1.2 车体计算有关的参数  48
    7.1.3 计算载荷  48-49
    7.1.4 计算载荷工况  49
    7.1.5 力学模型  49-50
    7.1.6 计算结果及分析  50-52
    7.1.7 结论  52
  7.2 车辆(二)  52-58
    7.2.1 车体简介  52-53
    7.2.2 与车体计算有关的参数  53
    7.2.4 车辆(二)计算载荷  53-54
    7.2.5 车辆(二)力学模型  54-55
    7.2.6 车辆(二)计算结果及分析  55-57
    7.2.7 结论  57-58
  7.3 本章小结  58-59
第八章换轨作业车动力学性能和钢轨应力计算  59-83
  8.1 动力学计算模型及计算内容  59-60
    8.1.1 计算模型  59-60
    8.1.2 计算内容  60
  8.2 计算基本参数  60-64
  8.3 车辆动力学性能标准  64-67
    8.3.1 横向力标准  64-66
    8.3.2 车辆脱轨系数标准  66
    8.3.3 轮堹减载率标准  66
    8.3.4 平稳性指标  66-67
  8.4 车辆直线运行性能计算  67-70
    8.4.1 车辆运行平稳性计算  67-69
    8.4.2 直线运行安全性计算  69-70
  8.5 车辆运行稳定性计算  70-73
    8.5.1 车辆运行稳定性计算原理  70-71
    8.5.2 车辆运行稳定性计算结果  71-73
  8.6 曲线通过计算  73-78
    8.6.1 曲线通过性能计算原理  73
    8.6.2 曲线通过性能计算结果  73-76
    8.6.3 道岔通过性能计算结果  76-78
  8.7 结论  78-79
  8.8 换轨作业车钢轨应力计算报告  79-81
    8.8.1 简介  79
    8.8.2 新钢轨轨迹线  79
    8.8.3 计算模型  79-80
    8.8.4 钢轨自重按体积力计算  80-81
  8.9 本章小结  81-83
第九章结论与展望  83-84
  9.1 结论  83
  9.2 后续工作  83-84
参考文献  84-88
致谢  88-89
攻读硕士学位期间的主要研究成果  89

无缝线路快速换轨作业车的设计

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