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城际动车组车轮廓形演化特点和原因分析

2021-10-20赵长雨赵鑫许世杰王鹏温泽峰谢毅

铁道科学与工程学报 2021年9期

赵长雨,赵鑫,许世杰,王鹏,温泽峰,谢毅

(1. 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室,四川 成都 610031;2. 中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031)

城际高速铁路和城际轨道交通是我国“新基建”的核心内容之一,是适应城市群、区域经济快速发展过程中通勤客流井喷的战略发展方向。城际铁路的核心移动装备是最高运行速度200 km/h的城际动车组,具有速度中高、载客量大、快启快停、快速乘降、频繁启停的显著特点[1],且运行线路常含有小半径曲线等困难路段。总体而言,城际轮轨系统服役环境往往较干线高速铁路更为复杂,轮轨作用更激烈。运营实践也表明,城际动车组车轮会发生磨耗速率高、滚动接触疲劳、碾边等诸多问题[2−3]。本文针对我国某型城际动车组的车轮磨耗,研究其车轮廓形演化的特点、磨耗速率及影响因素。轮轨接触、闸瓦-车轮接触和研磨子−车轮接触界面是现代轨道交通车轮磨损的3 个根源。因轮轨间复杂接触行为,轮轨作用可导致轮缘和踏面磨耗,而闸瓦和研磨子作用仅导致踏面磨耗。对于城际和高速动车组而言,普遍采用盘形制动,故其车轮磨耗由轮轨和研磨子-车轮接触决定。我国高速轨道多为大半径曲线和直线,且平直度高,列车运行平稳,踏面接触位置及所导致磨耗主要发生在名义滚动圆附近,易引发踏面 凹 坑 磨 耗[4−5]。JENDEL 等[6−7]跟 踪 测 试 斯 德 哥 尔摩铁路通勤线(最高速度140 km/h,最小曲线半径338 m)客车,发现车轮磨耗主要发生在−50~40 mm 范围内(0 mm 对应名义滚动圆,即踏面局部坐标的原点,轮缘侧取负值),踏面最外侧(40~60 mm)几乎无磨耗。……

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