小半径曲线上P75钢轨打磨廓形设计及应用研究

作     者：刘永乾 任尊松 侯银庆 吴潇 王军平 LIU Yongqian;REN Zunsong;HOU Yinqing;WU Xiao;WANG Junping

作者机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中铁物总运维科技有限公司北京100073 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(U2368215) 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发项目(N2022G011) 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第35卷第6期

页      码：1112-1119页

摘      要：以国内某重载铁路R400 m曲线P75钢轨为研究对象,建立了轮轨接触模型和轮径差曲线描述模型,选取代表性车轮踏面和钢轨廓形,采用轮径差曲线逆向求解法优化了轮轨接触区域钢轨廓形,并依据打磨量最小化原则设计得到了曲线钢轨打磨廓形。建立了实测参数下的车辆-轨道多体动力学仿真模型,对比分析了实测廓形和设计廓形匹配下的动力学指标。按钢轨廓形设计要求,在该R400 m曲线上实施了钢轨打磨试验和轮轨动力学测试。研究结果表明,优化后轮径差曲线趋于平滑,车辆曲线通过能力得到提高,抗脱轨能力得到保持;轮轨关系得到显著改善、轮轨接触点交叉跳跃和集中问题得到缓解;轮轨横向力减小20%以上,脱轨系数减小16%以上,钢轨法向接触应力减小32%以上,轮轨蠕滑力减小26%以上;实施打磨后,轮轨横向力减小34%以上,脱轨系数减小35%以上,钢轨振动加速度减小35%以上;打磨后3个月轨面疲劳伤损未见明显发展,钢轨使用寿命由前一换轨周期的8个月延长至13.5个月。仿真分析和打磨试验验证了钢轨廓形设计方法在重载铁路小半径曲线的应用效果。

主 题 词：轮径差曲线 钢轨廓形设计 钢轨打磨 轮轨力 钢轨振动加速度 钢轨磨耗 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1004-132X.2024.06.017

馆 藏 号：203128369...