摘要：轮轨匹配等效锥度对于保障动车组的运行安全性和舒适性至关重要。在车轮旋修体制由计划性预防修向视情旋修优化过程中,要充分考虑等效锥度等关键影响因素的运用标准及对应的执行策略问题。针对部分车型正向设计提出的基于服役状态下实测轮轨廓形匹配等效锥度的要求,文中研究提出了一种服役状态下动车组等效锥度运用标准的修正方法。通过构建有效的服役轮廓数据库,并与标准轮轨廓形匹配的等效锥度进行对比计算,可得到不同轮廓所对应的修正值累积概率分布曲线,在此基础上结合现场需求,通过分步实施对现有检测手段得到的等效锥度结果予以修正,结合相关运用标准决策车轮旋修。此方法为车轮视情旋修运用标准的落地提供了可靠的方法和数据支撑。

摘要：地铁钢轨达到大修周期需进行更换,为探究大修期废旧钢轨的磨耗水平与轮轨匹配关系,实测了大修期钢轨的廓形,并仿真计算轮轨匹配等效锥度,并进一步分析大修钢轨廓形对等效锥度的影响。研究结果表明:(1)选用UIC519积分法,利用多体动力学软件UM计算轮轨匹配等效锥度合理可行,计算结果可靠;(2)达到6亿t换轨期后,直线段钢轨磨耗量普遍小于3 mm,远小于维修规则中侧磨16 mm、垂磨14 mm的限值要求;(3)大修所换钢轨廓形的磨耗对轮轨等效锥度影响均未超标准限值,说明钢轨磨耗对轮轨动态影响较小;(4)钢轨廓形垂磨中扁平状的磨耗对等效锥度影响相对较大,说明轨顶扁平状不利于行车舒适性和安全性。

摘要：为了深入研究轮轨接触几何关系,针对国内铁道客运车辆车轮的4种典型踏面LMA、S1002CN、LM和XP55,采用简化法、谐波法、UIC519算法分别计算其等效锥度;编制一套轮轨接触关系软件TPLWRSim,与国际通用的多体系统动力学分析软件SIMPACK和ADAMS计算的结果相对比,在不同轮轨关系计算工况下,给出用3种软件计算的4种标准踏面的等效锥度表,为新型踏面设计提供参考。通过比较不同算法的优越性,表明谐波法和UIC519能更准确地计算等效锥度。同时,给出4种踏面的轮轨接触特征,为实际线路车轮磨耗跟踪试验时分析车轮磨耗行为提供参考。这些轮轨接触特征在实际车轮磨耗跟踪试验中得到了验证。

摘要：国外对于高速列车车轮等效锥度及车轮多边形的研究可以追溯到上个世纪80年代,而我国的高速铁路起步仅仅不到十年的历程,但对于高速铁路轮轨关系的研究却不仅仅停留在借鉴国外的经验。文中就是通过对我国众多专家的不断研究和跟踪测试的深度分析,设计并实现了可以在全路动车组不落轮车床上使用的一整套专门针对车轮等效锥度和多边形的检测程序及配套硬件,以满足我国高速铁路动车组运行品质需求。

摘要：蛇行频率是轮轨系统固有的特征参数并随着运行速度的变化而发生连续变化,能够影响车辆系统的模态行为,从而带来了一系列结构共振相关的动力学问题.本文的研究对象从单轮对系统出发扩展至转向架系统和带两级悬挂的整车系统,重点研究了蛇行频率的变化机理及其对车体蛇行稳定性的影响机制.文中提出了一种基于最小模态距离的模态跟踪方法,对蛇行频率和其他模态参数进行连续跟踪,研究了速度激励下轮轨系统及悬挂系数参数对蛇行频率的影响机制.利用极限思想揭示了蛇行频率的饱和机理并给出了频率饱和值的解析表达式.结合模态跟踪方法和正则化的振型及动能幅值分布情况,实现了根轨迹曲线的划分与识别.从模态频率、阻尼比和振型角度,分析并总结了在频率耦合速度(蛇行频率与车体刚性模态频率相等时对应的速度)下的模态行为特征.基于速度与等效锥度的联合变参分析,发现频率耦合速度通过影响最小阻尼比对车体蛇行稳定性产生显著影响.除了模态频率外,车体刚性模态的固有阻尼比也会影响频率耦合速度下的系统最小阻尼比.本文的研究工作揭示了蛇行频率的演变机制,丰富了对蛇行运动现象的理解,为现代轨道车辆的稳定性设计提供了理论依据.

摘要：为探究轮轨接触几何非线性与车辆动力学性能的关系,提出一种新的轮轨接触几何非线性参数,即复合等效锥度,讨论伴随车轮磨耗增加,复合等效锥度对车辆动力学性能的影响。以线性等效锥度为基础,通过不同轮对横移量对应的接触宽度差值占比对线性等效锥度进行加权,得到复合等效锥度。实测磨耗车轮型面,对比随运营里程增加不同轮轨接触几何参数的变化规律。基于UM建立车辆动力学模型,讨论轨道不平顺激励下复合等效锥度与车轮磨耗之间的关系以及对车辆动力学性能的影响。研究结果表明:复合等效锥度考虑了轮轨接触几何状态变化,计算时不受轮对大位移时局部磨耗的影响,可以更真实地反映轮轨接触的非线性状态。与等效锥度相比,中低不平顺激励下复合等效锥度对轨道不平顺的大小更敏感。复合等效锥度与车辆动力学性能之间存在明确的对应关系。随着复合等效锥度增加,车辆稳定性下降。当复合等效锥度超过0.29后,车辆动力学性能指标的变化趋于稳定。通过复合等效锥度,可对线路不平顺等级和车辆动力学性能进行评估,对轨道车辆设计与维护有一定指导意义。

摘要：针对现如今铁路道岔直尖轨主要组合断面打磨廓形较为单一问题,对1180组道岔尖轨主要组合断面开展调查分析,将现场测试的组合断面廓形进行离散化处理,处理后的廓形竖向分成6个大区域,随后对各区域的垂向偏差值进行归一化分析,由正态分布理论得到道岔关键断面偏差范围.然后对6个大区域中每个区域横向进一步均分成10个小区域,基于算术平均法对每个区域进行代表点选取,通过多段多项式拟合算法对多个曲线进行拟合,最终设计得到10组道岔尖轨打磨优选廓形.通过动力学仿真及现场试验验证优选廓形实际效果.结果表明:列车通过尖轨打磨组合断面优化廓形磨耗特性及列车横向运行稳定性优于列车通过尖轨全新组合廓形,打磨前横向及垂向加速度均值分别为1.59 g、0.56 g,打磨后横向及垂向加速度均值分别为1.52 g、0.53 g,轨检车平稳性得到提升.

摘要：为实现延长动车组车轮使用寿命,降低检修维护成本,对改进的LM_(B_10)型车轮踏面进行薄轮缘经济旋修方案优化设计。以既有动车组车轮踏面经济性旋修方案为参考,在不改变原型踏面常工作区域的前提下,仅对轮缘及其与踏面连接过渡部分进行优化调整。根据轮缘厚度从原型32 mm至26 mm,每隔0.5 mm一个方案,共计13个方案。对各方案进行了动力学性能计算,蛇行稳定性、运行平稳性和运行安全性等指标均表现优异。线路测试阶段,进行磨耗跟踪测试和转向架振动跟踪测试,在旋修初期和后期的等效锥度、踏面磨耗量、轮缘磨耗量基本相当,未发现明显差异;车辆运行平稳性指标均小于2.5,构架横向振动加速度最大值均小于车载失稳报警监控限值0.8 g,运行平稳性和稳定性满足要求,实际应用效果良好。

摘要：文中根据CR400BF型动车组异常振动情况,通过故障数据分析及理论计算的方式,从轮对多边形、等效锥度、动车组设计等方面深入研究动车组垂向、横向晃振动的影响因素,数据表明动车组异常振动与踏面类型及旋修后走行公里有关;轮对多边形在14~21阶范围内在垂向可引起转向架共振,对车体垂向振动影响小;等效锥度在0.004~0.015范围内可引起车体横向共振;连通式空气弹簧设计不利于车体振动衰减;制定检修项点。

摘要：动车组的车体低频晃动(以下简称“晃车”)问题将降低乘坐舒适性,晃车在不同的高铁线路、不同型号动车组上都时有出现,是困扰服役动车组的难题。文中通过对动车组与线路的轮轨调研测试,采用仿真的手段分析了不同轮轨型面匹配对晃车的影响。研究发现:基于60N钢轨设计廓形,建议廓形的偏差程度应控制在-0.2 mm以内,防止钢轨廓形负偏差过大引起的晃车;钢轨负偏差较钢轨不对称对晃车影响更大,建议左右轨都按正偏差打磨控制。当车轮出现异常磨耗将导致轮轨匹配等效锥度过低易引起晃车,服役动车组应尽量避免车轮踏面的异常磨耗,并及时旋修消除踏面异常磨耗。