軌頂摩擦改進(jìn)劑對(duì)重載鐵路能耗的影響研究.pdf

1、盡管軌道交通運(yùn)輸相比于其它運(yùn)輸方式在節(jié)能減排方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，然而全國(guó)的軌道交通系統(tǒng)仍然消耗著巨大的能量，因此開展鐵道車輛節(jié)能減排措施的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)意義，同時(shí)也符合國(guó)家的戰(zhàn)略需求。軌道交通運(yùn)輸與其它交通運(yùn)輸方式的根本區(qū)別在于列車運(yùn)行于軌道之上。因此，輪軌關(guān)系是軌道交通中不可或缺的重要因素，從輪軌關(guān)系的角度去探索列車節(jié)能減排的措施是非常重要的研究方向。
　　本文基于軌頂摩擦改進(jìn)劑對(duì)輪軌蠕滑力/率關(guān)系的影響，結(jié)合車輛系統(tǒng)動(dòng)

2、力學(xué)、摩擦功理論和運(yùn)行阻力能量消耗理論，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)對(duì)朔黃線重載鐵路鋼軌廓型磨耗狀態(tài)的測(cè)試，利用數(shù)值仿真的方法對(duì)朔黃線軌道涂敷軌頂摩擦改進(jìn)劑后貨車在典型線路條件下的動(dòng)力學(xué)性能和能耗節(jié)省量進(jìn)行詳細(xì)分析，從輪軌關(guān)系的角度對(duì)涂敷軌頂摩擦改進(jìn)劑對(duì)重載線路的節(jié)能性進(jìn)行了研究，論文的主要工作和結(jié)論如下:
　　1.建立了包含貨車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、接觸斑摩擦功耗散理論和車輛運(yùn)行阻力能量消耗模型的能耗理論分析模型，認(rèn)為摩擦改進(jìn)劑不僅可以改變輪軌界面間的摩擦系

3、數(shù)，還可以影響輪軌蠕滑特性，并在輪軌力的計(jì)算中考慮了軌頂摩擦改進(jìn)劑對(duì)輪軌黏滑特性的影響，根據(jù)建立的模型編寫了相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算程序。
　　2.對(duì)朔黃重載鐵路鋼軌進(jìn)行了調(diào)研，并對(duì)典型半徑曲線的鋼軌廓型進(jìn)行了測(cè)量;掌握了不同半徑曲線鋼軌磨耗的特征和規(guī)律，為摩擦功耗散和能量消耗的計(jì)算提供了依據(jù)。
　　3.利用所建立的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型分析了軌頂摩擦改進(jìn)劑對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)的影響。計(jì)算結(jié)果顯示:鋼軌表面摩擦改進(jìn)劑的存在可以改善車輛的橫向平穩(wěn)性，減

4、小車體的橫向振動(dòng);鋼軌表面涂敷摩擦改進(jìn)劑對(duì)輪軌垂向力、輪重減載率、垂向平穩(wěn)性指標(biāo)等指標(biāo)的影響較小，但是仍有一定程度的改善;特定工況下軌面涂敷摩擦改進(jìn)劑會(huì)使輪軌力、脫軌系數(shù)等指標(biāo)有一定程度的升高，但不會(huì)影響行車安全。涂敷摩擦改進(jìn)劑后，車輛運(yùn)行過(guò)程總體上是安全的和穩(wěn)定的。
　　4.研究了鋼軌廓型、曲線半徑、速度以及軌底坡等參數(shù)對(duì)涂敷軌頂摩擦改進(jìn)劑后車輛能耗節(jié)省量的影響，并對(duì)由此產(chǎn)生的能耗經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明:鋼軌廓形磨耗在小