鋼軌打磨形面研究.pdf

1、鐵路系統(tǒng)是以輪軌接觸為基礎(chǔ)的運輸系統(tǒng)，鋼軌在其中扮演了重要的角色。由于其上要支撐相當(dāng)大的重量，無可避免的會出現(xiàn)各種損耗和破壞。而鋼軌打磨是一種對鋼軌進行維護的重要手段。通過對鋼軌進行打磨，不僅能恢復(fù)鋼軌的斷面形狀，還能有目的的改變其形狀，達到預(yù)防鋼軌傷損的發(fā)生與發(fā)展、改善輪軌接觸性能的目的。因此，研究鋼軌打磨形面就有很強的實際應(yīng)用價值。本文在以下幾個方面對鋼軌打磨形面進行了研究：
　　 ⑴以車輛-軌道耦合動力學(xué)理論為基礎(chǔ)，使用現(xiàn)

2、場實測的鋼軌形面數(shù)據(jù)，分析了曲線外側(cè)鋼軌磨耗后對車輛通過曲線的動力學(xué)行為的影響。分析表明鋼軌磨耗后形面不能與車輪形面良好配合，會影響車輛的曲線通過性能，甚至可能引發(fā)安全事故。
　　 ⑵以減小輪軌接觸界面法向間隙為目標，尋找了輪軌接觸應(yīng)力水平較小的鋼軌打磨目標形面，為鋼軌打磨方案的設(shè)計提供理論依據(jù)。根據(jù)三維非赫茲滾動接觸理論尋找了軌頭的優(yōu)化范圍，在此范圍內(nèi)能保證輪對動態(tài)橫移過程中，輪軌接觸點附近最小法向間隙的鋼軌軌頭外形。針對目前

3、鐵路線路接觸應(yīng)力大，磨損嚴重的問題，利用目前的方法對現(xiàn)有的60 kg/m鋼軌進行了優(yōu)化設(shè)計。利用車輛-軌道耦合動力學(xué)理論及三維彈性體非赫茲滾動接觸理論對優(yōu)化前后鋼軌踏面與原車輪接觸時靜態(tài)接觸性能及動態(tài)接觸性能進行了分析。結(jié)果表明，優(yōu)化后輪軌界面之間具有較好的“共形”接觸特性，在不降低車輪其他動力學(xué)性能的情況下，鋼軌形面優(yōu)化后的輪軌接觸應(yīng)力顯著地降低，可以有效降低輪軌磨耗。
　　 ⑶對高速線路鋼軌缺陷的類型進行了介紹和分析，認為在