客货列车平稳操纵_动车论坛_

客货列车平稳操纵

前言

列车平稳操纵主要体现在列车的行车安全，运行正点，起停平稳，停车位置准确，机车不空转、内燃机车不冒黑烟等几个方面，这是对机车司机在操纵列车方面的基本要求。

怎样才能掌握列车平稳操纵的基本方法操纵好列车呢？主要是要掌握机车性能，了解列车特性，提高列车牵引理论水平，不断总结列车操纵实践经验。

2001年11月上旬，郑州局对部分区段旅客列车平稳操纵进行了一次检查，大部分司机停车对标不准，主要问题是初次减压量不适当，靠多次追加强行对标，反映出平稳操纵基本功较差。

为帮助大家学习客货列车平稳操纵，根据《列车牵引计算规程》和孙中央同志编著的《列车牵引计算规程实用教程》，结合多年牵引试验和操纵实践经验编写了本材料，以资参考，不妥之处，欢迎批评指正。

第一节作用在列车上的各种力

这里所讲作用在列车上的各种力，是指影响列车运行、引起列车纵向波动的纵向力，不含上下左右的作用力。

作用在列车上的外力主要有：机车牵引力、黏着力、阻力和制动力。

一、机车牵引力

机车牵引力是与列车运行方向相同并可由司机根据需要调节的外力。

机车动力装置发出的扭矩，经传动装置传递，在各动轮周上形成切线力，依靠轮轨间的粘着产生由钢轨作用于各动轮周上的反作用力，从而使列车发生平移运动。这种由钢轨作用于动轮周上的切向外力之和，即为机车轮周牵引力，简称机车牵引力。

由于机车类别、机型、结构、用途的不同，机车在牵引性能方面，显示出不同的特性。机车的牵引特性如图1—5所示。

图1 内燃、电力机车牵引力与速度的关系

图2 SS3B型电力机车牵引电机电流Id与运行速度v的关系

采用恒流准恒速控制的电力机车，其牵引电机电流d I 随运行速度v 和手柄级位数n 变化，由微机实行特性函数控制。SS 3B 型机车特性控制函数为

n 90 ①

=d I )10(45v n - ② 取最小值 （ 1 ） 700 ③ 式中 d I ——牵引电机电枢电流，A 。 n ——级位；

v ——机车速度，km/h 。

公式（1）表示牵引电机电流与级位和运行速度的关系。当级位和速度一定时取三者中的最小值。其中③是牵引电机电流的最大值，①式决定水平线段的电流值，②式决定斜线段的速度范围。

图3 SS 3B 型电力机车牵引力F 与运行速度v 的关系 采用无级磁场削弱的机型，牵引特性曲线图上最外方的曲线是最深磁场削弱工况。采用恒流准恒速控制调速方式的机车，牵引特性曲线图上所标的级位是“名义级位”。实际上级位是连续（无级）的，即名义级位间的位置也可以使用。这种控制方式的机车牵引特性有一个值得注意的特点，即在某一名义级位下，低速段是一段水平线，即牵引力为常数，然后转为沿斜线下降，到一定速度，机车牵引力会降为0。牵引力开始下降和降为0的速度与名义级位有一定关系，这种关系是由该型机车的特性控制函数决定的。

牵引特性曲线图上牵引力水平线与斜线的交点速度与级位的关系可以由机车特性控制函数①式和②式相等的条件求得。

如：SS 3B 型机车

n 90=v n v n 45450)10(45-=- v 45=n n n 36090450=-

v =n 45

360

=n 8

即当速度值等于级位数的8倍时出现水平线与斜线的交点。

图4 SS 3型电力机车牵引力F 与运行速度v 的关系 图中带阴影的是粘着牵引力曲线，另有若干条标明级位的是牵引电机牵引力曲线。在有级磁场削弱的机车牵引特性曲线图上，满级位的牵引力曲线右上方有三条（Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级）磁场削弱工况下的牵引力曲线。连接最高级位满磁场和Ⅲ级（或最深）磁场削弱牵引力曲线上方的一段曲线表示受牵引电机持续电流限制的牵引力。

图5 SS 3B 型电力机车电阻制动特性曲线

各型机车计算重量、最低计算速度、最大计算牵引力、计算起动牵引力如表1所示。

表1 各型机车牵引主要数据

注：1．表中机型前带*号的数据取自“预期特性”；

2．计算重量又称整备重量。对所有轮对都装有牵引电机的机车，其计算重量也就是计算粘着重

量，当机车部分轮对不装牵引电机（如新曙光号动车组的动车）时，其计算粘着重量按装电机的轴重计算，小于计算重量；

3．DJ 1、DF 8BJ 、型机车带“/”的数据中，“/”的左侧数据指轴重23t ；“/”的右侧数据指轴重25t （加压车铁）。

二、粘着力

粘着力是在牵引力、制动力作用的前提条件下，动轮不发生空转或滑行，所能实现的最大轮周力。轮周上的切线力大于轮轨间的粘着力时，在牵引状态动轮就要发生空转，在制动状态车轮就要发生滑行。

其值按下式计算：

j g P F μμμ⋅⋅= （ 2 ） 式中 μF ——计算粘着力，kN ； μP ——机车计算粘着重量，t ； μj ——计算粘着系数；

g ——重力加速度，g ≈9.81 m/s 2。

计算粘着系数不同于（小于）理论粘着系数（轮轨间的静摩擦系数），它包含了机车轴重和牵引力分配不均、运行中轴重增减载、牵引力的波动、轮轨间纵向和横向的滑动等不利因素的影响，并且主要与轮轨表面清洁状况和机车运行速度有关。

计算粘着系数的影响因素很复杂，不能用理论方法计算，只能用专门试验得出的试验公式表达。试验公式表示在正常粘着条件下计算粘着系数和机车运行速度的关系（如图1所示）。机车在曲线上运行时，因运动更不平稳，轮轨间的滑动加剧等原因，粘着系数降低，尤其在小半径曲线上更为明显。粘着条件不好时可以用撒砂来改善。改进机车走行部结构可以提高粘着系数（如6K 、SS 7型采用B 0-B 0-B 0轴式），使用防空转装置可以提高粘着系数的利用程度。

三、阻力

阻力是与列车运行方向相反，阻碍列车运行的，不能由司机控制的外力。

按照阻力产生的原因，阻力可分为两类：