史炎

（西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都 610031）

0 引言

高速列车的蛇行运动失稳不仅使车辆的运行性能恶化、旅客的舒适度降低，作用在车辆各部件的动载荷加大，会使轮对严重击打钢轨，损伤车辆及轨道，甚至造成脱轨事故[1-2]。采用独立旋转车轮能有效地解决此类问题，由于独立旋转车轮理论上不存在纵向蠕滑力及其产生的回转力矩，因此消除了传统轮对的蛇行现象[3]，显著提高了车辆的临界速度[4]。由于独立旋转车轮中间轴可做成曲轴，有效降低了轨道车辆的地板高度便于上下客、实现低站台设计[5]。德国宇航中心开发的下一代高速列车将采用独立旋转车轮转向架[6]，可望实现双层高速列车的构想。高速列车采用双层方式可以在同等列车断面高度下搭乘更多的旅客，单位能耗可运输更多的乘客，将极大改善高速列车的运用经济性[7-8]。

通过对刚体轮对和独立旋转车轮的轮轨蠕滑现象的差异性研究，作者提出了摩擦耦合独立旋转车轮（FCIRW）研究方案，以高速大半径曲线为研究目标，获得了FCIRW比较满意的高速动力学性能。

1 FCIRW转向架

1.1 结构

横向耦合独立旋转车轮是将已经解耦的左、右车轮重新耦合起来[9],将刚度和阻尼引入可独立旋转的两轮之间,使得独立旋转车轮轮对获得与传统刚体轮对相仿的导向能力。如图1所示，左右车轮上分别固定有摩擦盘，分别与副轮对上的摩擦轮组成摩擦副将左右车轮的转速耦合在一起。……