摘要：我国某高速铁路半径为1 600 m曲线下股钢轨波磨病害严重,采用传统方式打磨后,波磨病害在4个月后再次产生。以现场实测钢轨廓形为基础,分别对该曲线上股、下股廓形进行个性化设计。采用个性化设计廓形打磨钢轨后,钢轨波磨产生周期延长至8个月。通过建立动力学模型和仿真计算,得出如下结论:较传统方式打磨,采用个性化设计廓形打磨钢轨,在轮对横移量为0~9 mm时的轮轨接触轮径差均得到不同程度增大;轮对横移量为6 mm时的轮轨接触锥度由0.087提升至0.133,提升了53%,车轮通过曲线能力明显增加;轮轨接触点均匀分布于轨面,在蛇行运动过程中,接触点在轨面均匀移动,跳跃少;曲线下股蠕滑率平均值的变化率下降89.6%,蠕滑率变化范围的变化率下降80.9%,轮轨运动更接近于纯滚动,轮轨接触状态更加稳定,对延长钢轨波磨病害产生周期有明显作用。

摘要：CRH380B型动车组在运营过程中多次出现低频晃动现象,晃动具有频率低、持续时间长短不一的特点。针对这一问题,采集和分析某动车组车轮镟后列车运行数据,发现车体存在0.79 Hz单一振动主频。调查分析表明,该区段钢轨内侧实测廓形与设计廓形存在较大偏差,偏差最大达到0.8 mm,与镟后车轮匹配发现,轮轨匹配性能不佳,等效锥度偏小,容易造成低频晃动。建立车辆-轨道耦合模型,经过仿真分析可知,当钢轨廓形内侧偏差大于0.5 mm时,镟后车轮和凹磨车轮均容易出现晃车现象。因此,建议将钢轨廓形内侧偏差控制在0.4 mm以内。钢轨打磨维修后钢轨实测廓形与设计廓形中内侧偏差控制在±0.2 mm以内,车体横向振动加速度明显减小,主频为0.8 Hz振动消失,动车组运行平稳性良好。

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。

摘要：提出了一种基于多维度指标综合最优的钢轨打磨目标廓形设计方法,该方法通过对车辆稳定性、曲线导向性、轮轨接触特性曲线平滑性和轮轨接触点均布性等4个指标进行综合考虑,基于轮轨接触特性的逆向求解方法,实现轮轨接触特性曲线的自动优化和钢轨打磨目标廓形的计算机智能化设计。太原铁路局北同蒲线打磨应用结果表明,打磨后钢轨光带位置和实测车轮在钢轨上的接触位置分布更为合理,轨面疲劳伤损和波磨等病害得到了有效控制,同时钢轨磨耗速率下降20%~45%,证明了该设计方法的有效性。

摘要：对小半径曲线上股轮轨两点接触侧磨机理进行了分析,提出了现场钢轨打磨实施方案并对其合理性进行了验证,并以此为基础对基于RRD的钢轨打磨目标廓形设计方法进行了研究。结果表明,轮轨两点接触形态及轨侧接触点的大切向力是导致小半径曲线钢轨侧磨严重的主要原因之一,轮轨贴合式两点接触能够有效提高滚动半径差,减小轨侧接触点磨耗指数和两个接触点间的磨耗指数差异,提高转向力矩和转向架的曲线通过性能,理论分析和现场试验结果完全吻合。基于RRD的钢轨打磨目标设计廓形能够有效改善轮轨几何接触关系,消除轨距面处的接触点跳跃现象,在小半径曲线大横移量时较好地形成贴合式两点接触和轨距面的局部轮轨共形接触,在减小轮轨磨耗的同时可有效控制轮轨接触应力。

摘要：根据钢轨打磨磨削理论和钢轨实测廓形数据,建立单遍和多遍最优打磨方案设计模型,提出一种基于个性化模式库的钢轨廓形打磨方案设计方法,开发了智能化钢轨廓形打磨方案设计系统,并开展现场钢轨打磨作业应用。结果表明:将钢轨等效偏差指数作为最优打磨方案设计的优化目标函数,能够较好实现打磨后钢轨廓形逐步向目标廓形贴合;开发的智能化钢轨廓形打磨方案设计系统,能够根据现场实测钢轨廓形进行批量打磨方案设计,并能预测打磨后的钢轨廓形,可显著提升打磨方案设计效率;采用该打磨方案设计方法开展现场打磨作业,打磨后钢轨实测廓形与模拟廓形基本吻合,主要轮轨接触区域钢轨廓形与目标廓形较打磨前贴合程度明显提升,打磨后钢轨廓形GQI指标均达到优良等级且钢轨表面状态良好,能够较好地满足打磨作业要求。研究的相关成果可显著提升钢轨廓形打磨方案的准确性和设计效率,为铁路钢轨打磨作业提供直接、有效的指导。

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：对钢轨廓形打磨的实施流程进行了阐述,并对目标廓形设计、打磨模式设计和结果验收评价等关键环节进行了分析,提出了各环节设计方法,开发了相关计算机智能设计程序,基于实际案例,对现场实施效果进行了观测分析。结果表明,对钢轨打磨各关键环节设计方法的优化可大幅提升钢轨打磨作业的针对性;计算机智能化设计程序的开发可大幅提升钢轨打磨方案的设计效率和实施精度;昆明铁路局广通至大理铁路线采用智能化设计方法打磨后,小半径曲线钢轨和机车轮缘严重磨耗问题得到了有效解决,现场试验与理论分析结果基本吻合。

摘要：磨耗钢轨的恢复原型打磨方式极易造成钢轨材料的过度去除,合理的磨耗钢轨打磨型面对于改善列车的轮轨匹配性能、提高列车运行安全及延长钢轨寿命具有重要的意义。基于NURBS曲线理论建立钢轨型面曲线的重构方法,结合钢轨型面特性,选择标准60 kg/m钢轨(CN60)型面曲线上的离散化13个型值点作为设计变量,以减少打磨去除材料和减小脱轨系数为目标,以钢轨型面几何特性和降低钢轨磨耗为约束条件,基于Archard磨耗计算模型,提出货运铁路钢轨经济性打磨型面的设计方法。采用优化算法进行求解,建立轮轨接触模型和车辆-轨道耦合动力学模型进行计算。研究结果表明:设计的Rgri60打磨型面具有良好的轮轨接触特性,与LMa车轮匹配中,轨距角与车轮轮缘部分接触性能变好;与标准轨面打磨方法相比,材料的去除量减少了12.35%;脱轨系数的最大值降低了5.63%。同时,与CN60/LMa轮轨匹配相比,Rgri60/LMa匹配的左右钢轨磨耗分别减少28.19%和33.48%;导向轮对的左右车轮磨耗分别降低11.38%和33.88%。与恢复标准打磨型面方法相比,本文设计的Rgri60打磨型面具有更好的动态特性和缓磨特性。

摘要：小半径曲线段钢轨廓形质量对轮轨接触关系及钢轨使用寿命有着关键影响。为探究个性化打磨对小半径曲线段磨耗廓形的轮轨接触改善及延长钢轨使用寿命效果,选取沪昆普速铁路小半径曲线段两组磨耗钢轨进行打磨方案研究;基于现场实测数据及病害分析,与消除表面病害为目的的修复性打磨方案作比较,对钢轨进行个性化打磨廓形设计;跟踪观测钢轨表面状态,结合GQI(grinding quality index)及轮轨接触分析,建立车辆-轨道动力学模型计算打磨方案对轮轨动力特性的影响,综合评价打磨效果;结果表明:修复性打磨仅对钢轨表面病害进行处理,并未实际改善轮轨关系,廓形保持能力不佳,后续动力学指标评价也无明显改善;相比之下,个性化打磨廓形保持能力更佳,GQI指数明显提升,轮轨关系改善显著,提高了车辆曲线通过能力;动力学方面,个性化打磨方案的轮轨横、纵向蠕滑率和磨耗指数分别降低60.45%,33.95%和24.13%,有效缓解了轮轨间的磨耗,延长了钢轨使用寿命与打磨周期;车体横向、垂向加速度和脱轨系数分别降低19.69%,30.74%和26.11%,列车运行平稳性得到良好改善,提高了列车运行安全性。由此可见,个性化打磨方案在清除小半径曲线段磨耗钢轨病害的基础上,延长了钢轨服役周期,同时提高了列车运行品质。