鋼軌綜合摩擦管理策略對(duì)輪軌磨耗的影響研究.pdf

1、在我國(guó)鐵路跨越式發(fā)展中，高速與重載是鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾l(fā)展方向，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)重載運(yùn)輸技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，然而伴隨著列車運(yùn)行速度的提高及載運(yùn)重量的加大，輪軌磨耗問(wèn)題日益嚴(yán)重，輪軌磨耗已經(jīng)成為重載貨運(yùn)鐵路發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵性問(wèn)題。
　　通過(guò)研究輪軌磨耗的形成機(jī)理，發(fā)現(xiàn)解決既有線路輪軌磨耗問(wèn)題普遍采用鋼軌打磨和輪軌潤(rùn)滑（摩擦管理）作業(yè)兩種方法，高速鐵路以預(yù)防性打磨與廓型打磨為主，而對(duì)重載鐵路而言，輪軌潤(rùn)滑是解決輪軌磨耗問(wèn)題的重要手

2、段。本文主要研究如何通過(guò)合理的鋼軌綜合摩擦管理策略有效解決輪軌磨耗問(wèn)題而不影響列車的平穩(wěn)、安全運(yùn)行。所謂鋼軌綜合摩擦管理策略，是指“選擇合適的鋼軌綜合摩擦控制方法”，配以“可行的鋼軌摩擦控制劑或潤(rùn)滑劑”并配合“相應(yīng)的鋼軌摩擦控制裝置”三項(xiàng)內(nèi)容，而選用“合適的鋼軌綜合摩擦控制方法”是鋼軌綜合摩擦控制策略實(shí)施與研究的重點(diǎn)。
　　為系統(tǒng)評(píng)定鋼軌綜合摩擦管理措施對(duì)輪軌系統(tǒng)安全性、平穩(wěn)性和磨耗性的影響，采用線性加權(quán)的多目標(biāo)優(yōu)化方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)

3、估，安全性指標(biāo)選用脫軌系數(shù)和輪重減載率，并修正兩者在變摩擦系數(shù)工況下的評(píng)定準(zhǔn)則，平穩(wěn)性指標(biāo)采用車體加速度值，磨耗性指標(biāo)則選用Elkins磨耗指數(shù)、摩擦功率、輪軌橫向力、輪軸橫向力及輪對(duì)沖角5項(xiàng)指標(biāo)。
　　采用SIMPACK多體動(dòng)力學(xué)軟件建立C80-ZK6的車輛-軌道動(dòng)力學(xué)模型，針對(duì)不同的鋼軌摩擦管理策略進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，分析不同模式的摩擦管理方式下車輛模型分別在直線與曲線區(qū)段上的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。在直線上針對(duì)軌頂摩擦管理、軌側(cè)摩擦管理及全

4、廓面同步摩擦管理模式進(jìn)行仿真，而在曲線上則針對(duì)“內(nèi)、外軌對(duì)稱的摩擦管理”和“內(nèi)、外軌非對(duì)稱的摩擦管理”兩種狀態(tài)分別進(jìn)行仿真研究，而兩種摩擦管理狀態(tài)同時(shí)包括軌頂摩擦管理、軌側(cè)摩擦管理及全廓面同步摩擦管理三大類摩擦管理模式。
　　由多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果得出，對(duì)普通直線線路采用摩擦管理措施時(shí)，建議僅對(duì)軌側(cè)進(jìn)行摩擦管理，必要時(shí)可對(duì)鋼軌軌項(xiàng)進(jìn)行摩擦管理;對(duì)于普通曲線線路采用摩擦管理措施時(shí)，建議采用內(nèi)、外軌非對(duì)稱的全廓面鋼軌綜合摩擦管理。一般地，建