重载铁路曲线地段的轮轨接触分析

发布时间：2024-03-24 21:53

　　重载铁路小半径曲线地段钢轨侧磨问题突出,主要原因是车辆经过曲线时轮轨接触状态不良,出现轮缘贴靠钢轨的现象。利用UM软件建立C80货车的重车模型,采用Fastsim算法仿真计算得出了理想状态下曲线地段轮轨接触点的位置及轮缘贴靠钢轨时的临界速度,分析了曲线半径、外轨超高对临界速度的影响及外轨超高、轨距加宽对钢轨侧磨的磨耗功率的影响。研究结果表明:随着货车在曲线地段上运行速度的提高,前转向架导向轮首先发生轮缘贴靠,轮轨接触点主要分布在轨距角附近;发生轮缘贴靠的临界速度随着曲线半径和外轨超高的增大而增大;随着车速的提高,其他外轮也可能发生轮缘贴靠;曲线半径是影响轮缘贴靠临界速度的决定因素,曲线半径大于800 m时,常速运行的货车不会发生轮缘贴靠;曲线半径为300 m时,轨距加宽有利于降低钢轨侧磨的磨耗功率。

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【部分图文】：

图1重车模型

我国重载铁路货车转向架以25t轴重的转k6转向架为主[11]。运用多体动力学软件UM，根据转k6转向架及C80货车参数建立重车模型，见图1。C80货车主要技术参数见表1[12]。模型中，车体、转向架摇枕、转向架侧架及轮对均采用6自由度刚体，不考虑结构的弹性变形。模型中的车体与心....

图2止挡力与相对位移的非线性关系曲线

1）转k6转向架采用导框式轴箱定位，侧架与轴箱在纵横向均存在约4～5mm的间隙[12]，其止挡力与相对位移存在非线性关系，模型中的设置见图2。当相对位移超过自由间隙后，其相互作用力才可以近似为接触刚度与相对位移的乘积。2）楔块式摩擦减振器的作用原理为：在车辆振动过程中，楔块与摇....

图3轮缘贴靠示意

取朔黄铁路常见曲线参数进行计算，其中曲线半径R=500m，外轨超高h=90mm。货车运行速度v=110km/h时，前转向架导向轮与钢轨的接触关系如图3所示。其中接触点1为钢轨顶面接触点，接触点2为钢轨侧面接触点。轮轨型面在2个接触点之间的最大法向间隙为?h。当?h≤0.3....

图4钢轨坐标系

发生轮缘贴靠的两点接触可以在钢轨坐标系中反映。钢轨坐标系见图4，其中横坐标正向指向线路中心线方向。在上述曲线参数和车速条件下，2个接触点在钢轨坐标系中的横坐标随里程的变化曲线见图5。可知：在该条件下两点接触仅出现在曲线地段，直线和缓和曲线地段并不存在轮缘贴靠现象；前转向架导向轮引....

本文编号：3938071