红柠铁路钢轨磨耗成因分析及防治措施研究
发布时间：2022-01-08 19:55
红柠铁路（红柳林至神木西）是国家级能源化工基地一陕北能源化工基地负责煤炭外运任务的一条铁路专用线。地方Ⅰ级单线铁路,限制坡度13‰,最小曲线半径800m,牵引质量5000t,电力牵引（SS4）,到发线有效长1050m,接轨许可通道能力45Mt/年。随着运量的急剧增大,特别是2015年神木西方向开行C80重载列车以来,线路设备病害频发,钢轨磨耗、肥边、鱼鳞伤掉块、压溃等病害频繁出现,尤其是曲线地段,车辆运行速度与线形条件不匹配,车体发生横移,轮缘与钢轨侧面发生贴靠,进而引起钢轨的侧面磨耗。钢轨侧磨后对轮轨接触状态有很大影响,更易发生多点接触,恶化行车条件,导致线路设备养修投入持续增大。红柠铁路上发生的钢轨磨耗问题也同样出现在我国其它专用线铁路上,研究其钢轨磨耗成因分析和减磨措施,具有现实意义。本文主要研究了以下问题,具体内容如下:（1）红柠铁路专用线钢轨磨耗仿真计算。建立C80货车—轨道空间耦合动力学模型;利用迹线法得到轮轨接触点,然后计算出轮轨接触间隙和接触斑;再利用有限元计算出轮轨法向应力。（2）利用UM建立3车编组车轨动力学模型,结合Archard磨耗模型,仿真计算钢轨磨耗,在磨耗...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红柠铁路平纵断面示意图
红柠铁路钢轨磨耗成因分析及防治措施研究-2-车回归初始位置，列车最终以蛇形摆动姿态通过曲线，这就使得内外钢轨承受的动荷载并不是垂直于钢轨顶面，而是受列车重力切向分量、离心力以及车轮滚动半径差所产生的横向力组成的复合力，从而导致内外磨耗问题的发生。图1.1红柠铁路平纵断面示意图红柠铁路专用线，铁路自2010年投运以来，运量逐年加大。特别是2015年神木西方向开行C80重载列车以来，红柠铁路专用线共发送货物列车5389列，完成装车268984辆，运输煤炭19.18Mt，完成全年运输生产计划的129%[13]。随着运量的急剧增大，轨道结构病害频发，如图1.3、1.4所示，钢轨磨耗、肥边、鱼鳞伤掉块、压溃等病害频繁出现。累计出现重伤钢轨70多根、重伤辙叉16根、侧磨超标护轨11根、折断夹板达1100块。仅2016年，重伤钢轨达35根、夹板270多块。红柠铁路上发生的钢轨磨耗问题也同样出现在我国其它专用线铁路上，研究其钢轨磨耗成因分析和减磨措施，具有现实意义。图1.2钢轨鱼鳞伤图1.3钢轨压溃
红柠铁路钢轨磨耗成因分析及防治措施研究-2-车回归初始位置，列车最终以蛇形摆动姿态通过曲线，这就使得内外钢轨承受的动荷载并不是垂直于钢轨顶面，而是受列车重力切向分量、离心力以及车轮滚动半径差所产生的横向力组成的复合力，从而导致内外磨耗问题的发生。图1.1红柠铁路平纵断面示意图红柠铁路专用线，铁路自2010年投运以来，运量逐年加大。特别是2015年神木西方向开行C80重载列车以来，红柠铁路专用线共发送货物列车5389列，完成装车268984辆，运输煤炭19.18Mt，完成全年运输生产计划的129%[13]。随着运量的急剧增大，轨道结构病害频发，如图1.3、1.4所示，钢轨磨耗、肥边、鱼鳞伤掉块、压溃等病害频繁出现。累计出现重伤钢轨70多根、重伤辙叉16根、侧磨超标护轨11根、折断夹板达1100块。仅2016年，重伤钢轨达35根、夹板270多块。红柠铁路上发生的钢轨磨耗问题也同样出现在我国其它专用线铁路上，研究其钢轨磨耗成因分析和减磨措施，具有现实意义。图1.2钢轨鱼鳞伤图1.3钢轨压溃
【参考文献】：
期刊论文
[1]动车所小半径曲线钢轨磨耗及减磨措施研究[J]. 侯茂锐,王卫东,常崇义,李兰. 铁道学报. 2018(03)
[2]基于修正的轮轨非Hertz接触的重载铁路曲线超高对钢轨磨耗的影响分析[J]. 杨新文,姚一鸣,周顺华,练松良. 机械工程学报. 2018(04)
[3]钢轨磨耗预测模型及其算法的优化[J]. 许玉德,魏恺,孙小辉,陈睿颖. 中国铁道科学. 2016(04)
[4]30t轴重重载列车轮轨法向接触应力分析[J]. 杨新文,顾少杰,练松良. 铁道学报. 2015(06)
[5]重载铁路钢轨磨耗演变过程的数值模拟[J]. 王璞,高亮,蔡小培. 铁道学报. 2014(10)
[6]摩擦调节剂抑制钢轨波磨的机理研究[J]. 肖祥龙,陈光雄,莫继良,朱旻昊. 振动与冲击. 2013(08)
[7]我国铁路重载运输的发展[J]. 杨军民. 发展. 2011(01)
[8]城市轨道交通钢轨波浪形磨耗特征分析[J]. 曹亮,许玉德,周宇,詹刚. 城市轨道交通研究. 2010(02)
[9]关于高速铁路线路平面设计问题的探讨[J]. 章涛松. 中国水运(下半月). 2008(10)
[10]既有线提速200km/h平纵断面技术标准研究与验证[J]. 何华武,刘增杰,刁晓明,王澜. 铁道学报. 2007(02)
博士论文
[1]高速道岔曲尖轨磨耗仿真分析研究[D]. 徐井芒.西南交通大学 2015
[2]道岔平面线型动力分析及其设计方法研究[D]. 曹洋.西南交通大学 2013
硕士论文
[1]重载铁路曲线段钢轨非对称型面优化[D]. 任志强.石家庄铁道大学 2016
[2]陕西HN铁路运输组织研究[D]. 张凯.兰州交通大学 2016
[3]重载铁路曲线参数对钢轨磨耗的影响分析[D]. 陈希.石家庄铁道大学 2015
[4]重载列车系统动力学研究[D]. 田光荣.西南交通大学 2009
本文编号：3577182
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红柠铁路平纵断面示意图
红柠铁路钢轨磨耗成因分析及防治措施研究-2-车回归初始位置，列车最终以蛇形摆动姿态通过曲线，这就使得内外钢轨承受的动荷载并不是垂直于钢轨顶面，而是受列车重力切向分量、离心力以及车轮滚动半径差所产生的横向力组成的复合力，从而导致内外磨耗问题的发生。图1.1红柠铁路平纵断面示意图红柠铁路专用线，铁路自2010年投运以来，运量逐年加大。特别是2015年神木西方向开行C80重载列车以来，红柠铁路专用线共发送货物列车5389列，完成装车268984辆，运输煤炭19.18Mt，完成全年运输生产计划的129%[13]。随着运量的急剧增大，轨道结构病害频发，如图1.3、1.4所示，钢轨磨耗、肥边、鱼鳞伤掉块、压溃等病害频繁出现。累计出现重伤钢轨70多根、重伤辙叉16根、侧磨超标护轨11根、折断夹板达1100块。仅2016年，重伤钢轨达35根、夹板270多块。红柠铁路上发生的钢轨磨耗问题也同样出现在我国其它专用线铁路上，研究其钢轨磨耗成因分析和减磨措施，具有现实意义。图1.2钢轨鱼鳞伤图1.3钢轨压溃
红柠铁路钢轨磨耗成因分析及防治措施研究-2-车回归初始位置，列车最终以蛇形摆动姿态通过曲线，这就使得内外钢轨承受的动荷载并不是垂直于钢轨顶面，而是受列车重力切向分量、离心力以及车轮滚动半径差所产生的横向力组成的复合力，从而导致内外磨耗问题的发生。图1.1红柠铁路平纵断面示意图红柠铁路专用线，铁路自2010年投运以来，运量逐年加大。特别是2015年神木西方向开行C80重载列车以来，红柠铁路专用线共发送货物列车5389列，完成装车268984辆，运输煤炭19.18Mt，完成全年运输生产计划的129%[13]。随着运量的急剧增大，轨道结构病害频发，如图1.3、1.4所示，钢轨磨耗、肥边、鱼鳞伤掉块、压溃等病害频繁出现。累计出现重伤钢轨70多根、重伤辙叉16根、侧磨超标护轨11根、折断夹板达1100块。仅2016年，重伤钢轨达35根、夹板270多块。红柠铁路上发生的钢轨磨耗问题也同样出现在我国其它专用线铁路上，研究其钢轨磨耗成因分析和减磨措施，具有现实意义。图1.2钢轨鱼鳞伤图1.3钢轨压溃
【参考文献】：
期刊论文
[1]动车所小半径曲线钢轨磨耗及减磨措施研究[J]. 侯茂锐,王卫东,常崇义,李兰. 铁道学报. 2018(03)
[2]基于修正的轮轨非Hertz接触的重载铁路曲线超高对钢轨磨耗的影响分析[J]. 杨新文,姚一鸣,周顺华,练松良. 机械工程学报. 2018(04)
[3]钢轨磨耗预测模型及其算法的优化[J]. 许玉德,魏恺,孙小辉,陈睿颖. 中国铁道科学. 2016(04)
[4]30t轴重重载列车轮轨法向接触应力分析[J]. 杨新文,顾少杰,练松良. 铁道学报. 2015(06)
[5]重载铁路钢轨磨耗演变过程的数值模拟[J]. 王璞,高亮,蔡小培. 铁道学报. 2014(10)
[6]摩擦调节剂抑制钢轨波磨的机理研究[J]. 肖祥龙,陈光雄,莫继良,朱旻昊. 振动与冲击. 2013(08)
[7]我国铁路重载运输的发展[J]. 杨军民. 发展. 2011(01)
[8]城市轨道交通钢轨波浪形磨耗特征分析[J]. 曹亮,许玉德,周宇,詹刚. 城市轨道交通研究. 2010(02)
[9]关于高速铁路线路平面设计问题的探讨[J]. 章涛松. 中国水运(下半月). 2008(10)
[10]既有线提速200km/h平纵断面技术标准研究与验证[J]. 何华武,刘增杰,刁晓明,王澜. 铁道学报. 2007(02)
博士论文
[1]高速道岔曲尖轨磨耗仿真分析研究[D]. 徐井芒.西南交通大学 2015
[2]道岔平面线型动力分析及其设计方法研究[D]. 曹洋.西南交通大学 2013
硕士论文
[1]重载铁路曲线段钢轨非对称型面优化[D]. 任志强.石家庄铁道大学 2016
[2]陕西HN铁路运输组织研究[D]. 张凯.兰州交通大学 2016
[3]重载铁路曲线参数对钢轨磨耗的影响分析[D]. 陈希.石家庄铁道大学 2015
[4]重载列车系统动力学研究[D]. 田光荣.西南交通大学 2009
本文编号：3577182
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