鋼軌打磨小車動(dòng)力學(xué)行為研究.pdf

1、疲勞是鋼軌傷損的主要形式，鋼軌打磨作業(yè)可去除鋼軌表面的疲勞層，廓形打磨可優(yōu)化輪軌接觸關(guān)系。鋼軌打磨列車下懸掛的打磨小車是打磨鋼軌的核心機(jī)構(gòu)，研究改善打磨小車的動(dòng)力學(xué)性能對(duì)提高打磨過程的穩(wěn)定性具有重要意義。
　　采用動(dòng)力學(xué)仿真軟件SIMPACK建立了考慮砂輪與鋼軌接觸的打磨小車動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)比分析了單輛小車和三輛編組小車在打磨作業(yè)工況和自走行工況下的曲線通過性能;分析了軌道不平順和小車懸掛參數(shù)對(duì)打磨壓力波動(dòng)的影響;針對(duì)非對(duì)稱打磨模式

2、，分析了小車兩側(cè)砂輪分別打磨鋼軌不同位置時(shí)的打磨小車動(dòng)力學(xué)性能。
　　論文主要研究結(jié)論如下:
　　(1)在自走行工況和打磨工況下，鋼軌打磨小車脫軌系數(shù)和輪重減載率均隨曲線半徑的增大而減小，由于更大的曲線半徑使打磨小車產(chǎn)生更小的離心力，從而殘余向心力增加，因此打磨小車輪軸橫向力隨曲線半徑的增加而增大，打磨小車總是過超高工況作業(yè)，曲線超高的增大對(duì)其各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)影響總是消極的。
　　(2)編組的打磨小車之間通過球鉸彼此

3、約束在一起，動(dòng)力學(xué)行為復(fù)雜;整體來看，曲線超高越大編組小車動(dòng)力學(xué)性能越差，自由走行工況下編組打磨小車的各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)均優(yōu)于打磨工況。
　　(3)兼顧打磨小車脫軌系數(shù)、輪軌橫向力和輪對(duì)搖頭角等指標(biāo)，小車軸箱垂向定位剛度設(shè)置為50MN/m、軸箱懸掛橫向跨距設(shè)置為1.8m時(shí)動(dòng)力學(xué)性能最佳;打磨小車之間設(shè)置抗轉(zhuǎn)動(dòng)剛度對(duì)其各輪對(duì)動(dòng)力學(xué)性能影響是正反兩方面的，抗搖頭剛度值設(shè)置在0.2-0.3MN/rad、抗點(diǎn)頭剛度設(shè)置在15-16MN/rad

4、，可實(shí)現(xiàn)對(duì)編組小車動(dòng)力學(xué)性能最大程度上的優(yōu)化。
　　(4)打磨壓力波動(dòng)幅值隨軌道不平順波長的增加近似呈反函數(shù)規(guī)律增大、隨軌道不平順幅值的增加近似呈線性規(guī)律增大，鋼軌波磨會(huì)引起打磨小車關(guān)鍵部件共振，搖架的側(cè)滾振動(dòng)、浮沉振動(dòng)和點(diǎn)頭振動(dòng)造成砂輪與鋼軌之間產(chǎn)生較大的垂向相對(duì)位移，壓力波動(dòng)隨之增大。
　　(5)打磨單元的輕量化有利降低于打磨小車作業(yè)過程中的壓力波動(dòng);打磨壓力波動(dòng)幅值隨小車一系垂向定位剛度的增加先減小并趨緩再增大，垂向定