高速列車車輪異常磨耗對動態(tài)脫軌過程影響.pdf

1、隨著我國高速列車運營里程和時間的累加，線路上相繼出現(xiàn)了部分高速列車車輪異常磨損狀況，不可避免地會影響輪軌幾何關(guān)系和相互作用，進而降低車輛運行安全性、穩(wěn)定性等動力學(xué)性能，若造成脫軌事故的發(fā)生，將會嚴(yán)重影響交通運輸秩序以及對乘客的心理造成創(chuàng)傷，因此針對高速列車實際運營過程中出現(xiàn)的車輪異常磨耗問題，研究其對脫軌安全豹影響程度是很有必要的。
　　文中仿真計算采用的是高速列車剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型，為了能模擬出高速列車在曲線段脫軌過程，在車體重

2、心處施加了致使輪對脫軌的橫向外載荷，以分析脫軌過程中輪對動態(tài)行為及輪軌作用表現(xiàn)，并引入輪軌相對橫移函數(shù)及脫軌危險系數(shù)來直觀判斷輪對脫軌危險程度。利用合適的動態(tài)脫軌評價方法，詳細(xì)分析了車輪型面損傷對高速列車動態(tài)脫軌的影響。最后研究了側(cè)滾力矩、橫向力作用位置和運行速度對標(biāo)準(zhǔn)車輪和磨耗車輪動態(tài)脫軌影響程度。
　　本文得到如下結(jié)果和結(jié)論:
　　(1)車輪踏面磨耗、同相踏面偏磨和反相踏面偏磨三種磨耗形式中，同相踏面偏磨車輪的蛇行失穩(wěn)非

3、線性臨界速度最低，反相踏面偏磨車輪最高。軌道不平順幅值不僅明顯降低了非線性臨界速度，還增大了輪對蛇行運動的橫向位移和速度的極值，對高速列車在直線上的橫向運動穩(wěn)定性的影響是很顯著的。
　　(2)文中計算的特定的車輪踏面磨耗、輪緣磨耗、偏磨以及車輪不圓磨耗對高速列車曲線上動態(tài)脫軌影響中，踏面磨耗量在1.4 mm以內(nèi)的磨耗車輪影響不明顯，而輪緣磨耗的影響是最顯著的，尤其當(dāng)輪緣磨耗量達(dá)到3.5 mm時，在同樣的脫軌極限工況作用下，輪緣磨耗

4、最嚴(yán)重的車輪構(gòu)成的全磨耗車輪以及同相輪緣偏磨兩種工況最先發(fā)生脫軌，且同相偏磨對輪對動態(tài)行為的影響作用稍大。
　　(3)在評價車輪磨耗對高速列車脫軌安全性影響時，建議使用輪對橫移量和脫軌危險系數(shù)指標(biāo)更準(zhǔn)確;在評價車輪不圓磨耗對高速列車脫軌安全影響時，建議著重使用脫軌系數(shù)和輪重減載率判斷，輔以輪對橫移量和脫軌危險系數(shù)描述。
　　(4)在文中兩種極端脫軌工況作用下發(fā)現(xiàn)，隨著列車運行速度的提高，造成輪對脫軌的最大橫向外力值會降低，即