重载铁路钢轨轨底坡对轮轨接触行为的影响

发布时间：2021-10-26 04:54

　　从轮轨接触几何关系和接触力学特性出发,分析了不同轨底坡下重载铁路机车JM3型踏面、货车LM型踏面与CHN75钢轨的匹配状态及其对滚动接触行为的影响。结果表明:轨底坡1/40条件下2种车轮踏面与CHN75钢轨匹配时轮轨接触点对都分布在钢轨顶面与车轮踏面中心的接触区,磨耗分布较均匀,而且轨底坡的变化对于轮缘磨耗影响不大;2种车轮踏面的纵向、横向蠕滑力均随轨底坡减小而增大;LM型踏面轨底坡取1/20时接触斑面积最大,最大法向接触应力最小,钢轨的磨耗和疲劳损伤程度最轻;JM3型踏面轨底坡取1/40时接触斑面积变化较小,不会出现法向接触应力激增的情况,有利于铁路长期保持安全稳定的运行状态。 

【文章来源】：铁道建筑. 2020,60(11)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

机车和货车模型

不同轨底坡下机车JM3型踏面与CHN75型钢轨匹配时轮轨接触点对分布见图2。可知：JM3型踏面与CHN75型钢轨匹配，轨底坡为1/20时，左轨的接触点对分布比较集中，右轨则分布较均匀；轨底坡为1/60时，两侧位于钢轨顶面的轮轨接触点对向钢轨轨角和车轮轮缘根部的接触区集中；轨底坡为1/40时，轮轨接触区域分布较均匀，列车平稳运行时产生的磨耗分布范围也较广。3种轨底坡下轮缘处的接触行为始终存在。2.2 货车轮轨接触几何关系

不同轨底坡下货车LM型踏面与CHN75型钢轨匹配时轮轨接触点对分布见图3。可知，当LM型踏面与CHN75型钢轨匹配，轨底坡为1/20时，两侧轮轨接触点对的位置均集中在轨角与轮缘根部接触区以及轮轨外侧接触区，这种接触经常发生在受力极端情况下，同时伴有很大的蠕滑作用，加速轮缘的磨耗。由图2和图3可知，对于相同的轮轨匹配，无论轨底坡如何变化，钢轨轨角与车轮轮缘根部接触区的接触行为始终存在，也就是说轨底坡的变化对于轮缘磨耗影响不大。在1/20与1/60的轨底坡下均出现接触位置集中的现象，易产生钢轨磨耗。轨底坡取1/40左右时，轮轨接触点对分布在钢轨顶面与车轮踏面中心的接触区，磨耗分布较均匀。

【参考文献】：
期刊论文
[1]60 kg/m钢轨和60N钢轨轮轨接触几何关系对比分析[J]. 全顺喜.  铁道标准设计. 2017(06)
[2]不同轨底坡下地铁车辆轮轨型面匹配的静态接触分析[J]. 陶功权,温泽峰,陆文教,金学松.  铁道学报. 2015(09)
[3]30t轴重重载货车轮轨接触几何关系及动态匹配关系[J]. 刘鹏飞,王开云,翟婉明,徐鹏.  重庆理工大学学报(自然科学版). 2013(09)
[4]重载铁路曲线几何参数对钢轨磨耗影响的研究[J]. 李伟,马战国,司道林.  铁道建筑. 2013(06)
[5]轨底坡和轨头廓面对钢轨接触疲劳伤损的影响研究[J]. 邓建辉,陈朝阳,邓勇,刘丰收.  铁道建筑. 2011(08)
[6]钢轨轨底坡对重载铁路轮轨关系影响的研究[J]. 司道林,王继军,孟宏.  铁道建筑. 2010(05)

硕士论文
[1]基于SIMPACK的列车—轨道—桥梁耦合振动分析[D]. 李文杰.北京交通大学 2017



本文编号：3458871