发展重载铁路是我国解决目前铁路运输能力紧张的重要举措,然而随着列车长度增加,车辆轴重和牵引重量的提高,列车运行中的牵引力及制动力加大,制动波传递时间加长,由此产生的列车纵向力过大而引发的车辆断钩、脱钩、脱轨等事故对列车纵向动力学的研究提出了严峻的挑战,成为制约重载列车运输发展的关键问题。为了减小重载列车因制动及缓解不同步而造成的纵向冲动,提高制动及缓解波速,本文以神华C80敞车的空气制动系统和钩缓装置为主要研究对象,根据列车线路动态试验实测数据,结合线路文件以及机车操作记录分析对比了 1+0及1+1+0两种编组方式的万吨列车,在不同减压量常用制动及缓解工况下列车管、副风缸和制动缸升降压特性以及制动、缓解波速和车钩受力情况等列车纵向动力学特性。计算结果表明,1+0编组方式下列车减压50kPa常用制动时制动波速为163m/s,减压100kPa常用制动时制动波速为202m/s,1+1+0编组方式下相同减压量时制动波速分别为193.6 m/s和233.7 m/s,比1+0编组方式分别提高了 18.8%和15.7%。列车在制动过程中,制动作用沿列车长度方向具有制动起始时间的不同时性和制动缸升压速度的不均匀性。1+0编组方式下常用制动不论制动减压量多少,随着车辆序号的增大,勾贝伸出时间均变长,列车管减压量越大,则制动缸勾贝伸出越早,首尾车开始制动的时间差越小,即平均制动波速越高。缓解工况时各车位从列车管开始充气到制动缸开始排气存在一定的时间差,所以列车管开始充气一段时间后列车管缓解曲线才出现明显的尖峰,加速缓解风缸才开始发挥“局部增压”的作用。制动工况下各车辆连接器间会发生不同的反作用力,使列车中单位制动力过剩的地方传给制动力不足的地方,从而使列车相应各处产生纵向力,使得制动力达到平均。本文利用试验数据进行的分析计算对于提高万吨列车的经济性、安全性具有重要意义。