基于控制地鐵鋼軌波磨軌下支承參數(shù)取值機(jī)理與影響規(guī)律研究.pdf

1、近些年，中國(guó)城市軌道交通快速發(fā)展，但部分城市的地鐵線路出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的鋼軌波磨，對(duì)北京地鐵波磨的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)波磨的地鐵線路與其鋪設(shè)的軌道型式有直接的聯(lián)系。減振器扣件軌道波磨的主要原因，在于軌下支承減振軌道容易使得鋼軌承擔(dān)更多的振動(dòng)能量?；诖耍疚膹能壪轮С袇?shù)研究入手，以揭示鋼軌波磨產(chǎn)生原因和控制鋼軌波磨的產(chǎn)生和發(fā)展為目標(biāo)，重點(diǎn)研究了軌下支承剛度和支承阻尼的取值機(jī)理與影響規(guī)律，具體內(nèi)容如下:
　　(1)以能量磨耗理論和

2、減隔振理論為基礎(chǔ)，用解析法論證了軌下支承參數(shù)對(duì)軌道能量耗散、耗散以及對(duì)鋼軌磨耗的影響，結(jié)果表明軌下支承剛度和支承阻尼取值不當(dāng)會(huì)影響鋼軌和道床的振動(dòng)能量分配、振動(dòng)能量耗散，這對(duì)鋼軌波磨的產(chǎn)生起著最為關(guān)鍵的作用;
　　(2)建立地鐵車輛輪對(duì)及軌下減振軌道有限元模型，分析其動(dòng)力特性。結(jié)論表明輪對(duì)的一階扭轉(zhuǎn)振型為61Hz，與地鐵DTⅥ2扣件軌道波磨波長(zhǎng)、減振器扣件軌道波磨次波長(zhǎng)的特征頻率接近，而輪對(duì)的一階垂向彎曲振型為325Hz，與減振器

3、扣件軌道波磨主波長(zhǎng)的特征頻率吻合，故可知輪對(duì)的一階扭轉(zhuǎn)、垂向彎曲振型對(duì)地鐵軌道產(chǎn)生相應(yīng)波長(zhǎng)波磨發(fā)揮著重要作用;DTⅥ2扣件軌道和減振器扣件軌道都存在著和自身波磨特征頻率對(duì)應(yīng)的振型，對(duì)軌下支承參數(shù)取值影響規(guī)律的研究可知，增加支承剛度，鋼軌共振頻率處的響應(yīng)幅值會(huì)減小，增加支承阻尼，鋼軌高階垂向彎曲振型中鋼軌的響應(yīng)幅值明顯降低，這是具有較小支承參數(shù)的減振器扣件軌道在278～347Hz出現(xiàn)嚴(yán)重鋼軌波磨，而具有較大支承參數(shù)的DTⅥ2扣件軌道僅在6

4、4～82Hz頻率處出現(xiàn)鋼軌波磨的原因;
　　(3)建立車輛—軌道剛?cè)狁詈夏Ｐ蛯?duì)輪軌磨耗進(jìn)行仿真分析。得知在10kN/mm到50kN/mm的支承剛度范圍內(nèi)，減小軌下支承剛度會(huì)加強(qiáng)輪軌磨耗作用;支承阻尼從1.5kN·s/m增加到9.0kN·s/m，輪軌磨耗作用明顯減弱，但道床加速度的增幅卻較小，因此對(duì)于軌下支承減振軌道，為了實(shí)現(xiàn)減振而又不至于使鋼軌波磨過(guò)快發(fā)展，應(yīng)設(shè)置較小的支承剛度和較大的阻尼參數(shù)，本文結(jié)合工程實(shí)際給出了建議取值范圍。