普速铁路钢轨打磨廓形优化设计及效果评价

发布时间：2021-07-05 08:48

　　针对我国普速铁路主要运行车型的LMA,JM3,LM车轮型面与60 kg/m钢轨匹配关系不良的实际情况,根据轮轨接触关系理论,提出普速铁路钢轨打磨廓形优化设计的基本原则、总体目标、方法和步骤。选取轮轨匹配关系最差的普通客货车标准LM车轮型面,并以侧磨为主的磨耗钢轨TB60MH为基础,对300 m小半径曲线（累计通过总质量30 Mt）钢轨打磨的目标廓形进行优化设计,并通过仿真数值模拟对廓形设计效果进行评价。结果表明,廓形优化设计后,轮轨接触应力、磨耗指数、脱轨系数、轮重减载率的最大值分别减小了12%,22%,9%,3%。 

【文章来源】：铁道建筑. 2020,60(10)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同车轮型面与60 kg/m钢轨匹配情况

图1 不同车轮型面与60 kg/m钢轨匹配情况从图1可知，LMA车轮型面与60 kg/m钢轨匹配最好，JM3车轮型面次之，LM车轮型面最差。对于LMA车轮型面，在直线和曲线工况下，轮轨主要在轨头踏面中心区域接触。对于JM3和LM车轮型面，在直线工况下，轮轨接触不在轨头踏面中心区域，而是明显偏向轨距角；在曲线工况下，轮缘不能与轨距角形成共形接触。

钢轨廓形优化设计的方法及步骤如图2所示。以初始钢轨型面（标准钢轨型面和磨耗钢轨型面）为基础型面，通过改变轮轨关键接触区域钢轨几何尺寸获得不同钢轨拟合型面，如改变钢轨轨头R300,R80,R13圆弧的半径及长度，各圆弧间采用相切关系平滑连接，拟合出不同的钢轨型面。然后利用车辆-轨道耦合系统动力学模型和轮轨接触有限元模型，输入实际车辆参数、线路参数、实测轨道几何不平顺、标准LM车轮型面、钢轨拟合型面，仿真分析车辆运行的安全性和平稳性、轮轨接触特性、钢轨服役性能，同时结合钢轨打磨作业的经济性，综合提出优化的钢轨型面。4 廓形优化设计的应用及效果评价

【参考文献】：
期刊论文
[1]CRH5型动车组车体异常抖动原因分析及对策[J]. 张金.  铁道建筑. 2019(09)
[2]海南环岛高速铁路动车组晃车原因分析及整治措施[J]. 张金,田常海,刘丰收,俞喆,张训全.  铁道建筑. 2019(04)
[3]我国铁路钢轨型面优化研究[J]. 周清跃,刘丰收,俞喆,张金,田常海,张银花.  中国铁路. 2017(12)
[4]高速铁路轮轨匹配存在问题及对策[J]. 周清跃,刘丰收,张银花,田常海,俞喆,张金.  中国铁道科学. 2017(05)
[5]高速铁路动车组异常振动与钢轨打磨研究[J]. 张晓阳,单巍.  铁道建筑. 2015(03)
[6]高速铁路钢轨打磨关键技术研究[J]. 周清跃,田常海,张银花,刘丰收,陈朝阳,俞喆.  中国铁道科学. 2012(02)

博士论文
[1]客货混跑铁路钢轨非对称打磨的理论与试验研究[D]. 肖杰灵.西南交通大学 2011

硕士论文
[1]曲线段钢轨打磨及型面优化设计[D]. 周骏.华东交通大学 2014



本文编号：3265757