崔爱萍 李伟

（成都地铁运营有限公司，四川 成都 610000）

引言

成都地铁7 号线呈地下环形线路走向，将成都站、成都东站、成都南站三个重要的铁路交通枢纽串联起来，并与多条城市轨道交通线路形成射线形换乘关系。始于成都市北部的成都站，沿顺时针方向回到成都站，其走向大致是围绕成都2.5 环绕行一圈，线路全长38.61 千米。由于环形线路小半径曲线众多，且车辆呈环线运行，导致地列车车轮普遍存在轮缘以及钢轨侧向磨耗非常严重，降低行车安全性与乘客乘车的舒适度[1]。

国内外学者已对车轮磨耗进行大量的探究。KALKER[2]开发 FASTSIM 算法所计算的车轮磨耗结果与实测吻合度较高，ENDEL[3]结合现场实验结果发现采用 Archard 磨耗模型应用于车轮踏面磨耗预测是可行的。金学松[4]采用改进的三维非 Hertz 滚动接触算法与车轮磨耗计算结合的方法预测车轮磨耗。徐凯[5]编制轮轨磨耗仿真程序，结合 SIMPACK多体动力学仿真软件，分析车轮磨耗特性以及对车辆动力学性能的影响。目前对车轮磨耗以及磨耗对车辆轨道振动影响已有较多研究，但是针对环形轨道对地铁车辆的影响尚未进行研究。但是在目前地铁轨道的设计中O 形、C 形、U 形轨道比较普遍。有必要研究地铁环形线路对车轮磨耗的影响。

一、车轮磨耗预测模型

（一）车轮磨耗模型

Archard 磨耗预测模型为：

其中，Vwear 为磨损的体积;S 为单元上的滑动量;K 为磨耗系数，其值由单元上的滑动量和正压力决定;N 为轮轨法向力;H 为摩擦体的材料硬度。……