重载机车102型钩缓装置动态模拟方法与动力学性能研究

来源：振动与冲击杂志2024年第2期北京时间：

作者：张志超,吕凯凯, 储高峰, 齐红瑞, 汪方文

单位：1.中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所，北京100081;2.中车大同电力机车有限公司技术中心, 山西大同037038

摘要：本文结合试验数据提出了重载机车102型车钩缓冲装置受压动态响应的模拟方法，并研究了该机车及钩缓装置在双机重联牵引万吨列车编组下的动力学性能。首先基于102型钩缓装置结构特性与受压稳钩机理，采用加权离散方法将缓冲器简化为具有相同迟滞特性的多个阻抗力元，并引入剪切刚度来考虑其相互之间的剪切效应，提出了能够准确模拟钩肩止挡和缓冲器偏压特性的102型钩缓装置动力学建模方法；进而借助子结构方法搭建了“主控机车+重联机车+货车车辆+虚拟货列”的双机重联牵引万吨列车动力学模型，其中四节机车、货车车辆之间采用钩缓装置子结构连接；然后通过试验数据对比修正了钩缓装置模型中离散阻抗力元间的剪切刚度，并验证了所建列车动力学模型的正确性；最后计算分析了线路条件、结构参数、机车电制力等对系统动力学响应和运行安全性的影响规律。结果表明：重载机车在小半径曲线上施加大电制力容易引起异常增大的轮轴横向力，危及行车安全；随着车钩最大自由转角的增大，车钩偏转角和机车运行安全性指标均呈逐渐增大趋势；机车二系悬挂横向刚度增大有助于提高机车自身的受压稳定性和减小车钩偏转角，但过大横向刚度又会增大轮轨横向动态作用。

关键词：重载机车; 102型钩缓装置；重载适应性；受压稳定性；机车电制力