目前,重载机车车钩系统中主要采用两种钩缓装置,一种是具有摩擦弧面的摩擦式车钩;另一种是装配弹性挡块的挡肩式车钩。13A车钩作为一种典型的摩擦式车钩已经被广泛地应用于国内的HX_D1、HX_D2重载机车,但该车钩在实际运用过程中逐渐暴露出车钩转角过大、车体横向错位严重等问题,影响了重载列车的安全运行。102型挡肩式车钩由于自由摆角小,在运用中车体横向错位可得到有效控制,但尚未被广泛使用,该型车钩能否与上述重载机车性能匹配?这是值得关注的问题。因此,本论文以某型八轴重载机车为研究对象,开展了二系悬挂参数对重载机车与102型钩缓装置动态相互作用性能影响的研究,以期为重载机车钩缓装置选型、参数匹配及安全运用提供理论依据和技术支撑。本文首先介绍了重载机车转向架的结构特点和102型钩缓装置的稳钩机理,理论分析了车体与车钩动态相互作用的规律,车体的摇头角与车钩的摇头角成正相关,接着应用车辆动力学理论及动力学仿真分析软件SIMPACK,建立了重载列车“1+1”编组简化分析模型。借助重载列车动力学模型,研究了重载机车二系悬挂参数如二系横向刚度、横向止挡间隙和止挡刚度对车体与车钩动态相互作用性能的影响规律,较小的二系横向刚度和止挡刚度、较大的止挡自由间隙和弹性间隙可以降低轮轴横向力和脱轨系数,但会增加钩肩的承载力;当二系横向刚度选择0.5MN/m且止挡弹性刚度为1.11MN/m时,止挡自由间隙和弹性间隙之和应不小于40mm,其中,自由间隙应不小于30mm,弹性间隙应不小于10mm,方可得到较小的脱轨系数和轮轴横向力值。基于上述研究,提出了102型钩缓装置与重载机车性能相互匹配的优化参数方案,具体为:二系横向刚度0.5MN/m,止挡弹性刚度1.11MN/m,横向止挡自由间隙35mm和弹性间隙15mm。最后校核了采用优化方案后“1+1”编组重载列车在直线和曲线轨道上承受纵向压钩力时的动力学性能。研究结果表明:单机直线惰行时各项安全性指标均小于限值,与采用原方案的动力学性能差别不大,均能满足行车安全要求,且单机曲线通过性良好;“1+1”牵引2万吨列车在直线轨道上运行时,受到2200kN和2500kN纵向压钩力时,机车各动力学指标均小于安全限值,满足行车安全要求;1+1牵引2万吨列车以不高于40km/h速度通过半径600m曲线轨道、以不高于50km/h速度通过半径800m曲线轨道、以不高于80km/h速度通过半径1400m曲线轨道时,均可承受2200kN纵向压钩力,满足“1+1”牵引2万吨重载列车行车安全性要求,装配102型钩缓装置的重载机车纵向承压能力良好。