【封面文章】重庆交通大学崔晓璐教授团队:地铁小半径曲线不同扣件区段钢轨波磨磨耗对比研究

科技   2024-11-21 17:00   重庆  
















































背景与意义
钢轨波磨是一种典型的损伤形式,常见于小半径曲线轨道低轨处。它不仅会增大轮轨间冲击,导致列车发生剧烈振动,影响乘客的乘坐舒适性及车辆运行的平稳性,严重时还会导致脱轨等恶性交通事故。但现在对钢轨波磨还没有完美的治理方案,只能通过定期打磨去除。此外,虽然小半径曲线路段均有波磨生成,但不同扣件区段钢轨波磨的发展也存在差异。大量学者对不同扣件型式支撑的小半径曲线路段钢轨波磨问题进行了一系列研究。

重庆交通大学崔晓璐教授团队研究了DTVI2扣件和科隆蛋扣件2种扣件路段的钢轨波磨磨耗情况。结合现场调研数据建立了轮对-钢轨-扣件系统有限元模型,基于摩擦自激振动理论及摩擦功理论对比分析了2种扣件区段轮轨系统的振动特性及磨耗特性,并分析了2种扣件区段钢轨波磨的演化过程,对2种扣件区段钢轨波磨的形成原因和发展趋势进行了对比研究。根据钢轨波磨的发展情况,给定2种扣件区段的磨耗修正系数,从而为钢轨波磨的运营维护周期提供了理论参考。

关键词:钢轨波磨;振动特性;磨耗特性;科隆蛋扣件;DTVI2扣件

图文导读

结论

本文针对现场调研发现的同一线路条件下2种扣件区段钢轨波磨磨耗情况呈差异性问题,基于摩擦自激振动理论建立轮对-钢轨-扣件系统有限元模型,对比分析了2种扣件区段轮轨系统的振动特性及磨耗特性,进而探究了2种不同扣件区段钢轨波磨演化过程,并结合现场实测结果分析了2种扣件区段钢轨波磨磨耗差异的原因。最后,给定了2种扣件区段的磨耗修正系数,为钢轨波磨的运营维护周期提供了参考。综上所述,本文得到具体结论如下:

1)在小半径曲线路段轮轨系统的摩擦自激振动是诱发钢轨波磨的成因,轮对与钢轨间的相对滑动所产生的轮轨摩擦功将进一步导致钢轨磨耗。此外,无论是轮轨系统的振动响应还是磨耗特性,科隆蛋扣件区段均明显大于DTVI2扣件区段。

2)在小半径曲线路段钢轨表面的波磨不平顺会加剧轮轨系统的摩擦自激振动,同时轮轨间摩擦功增大导致轮轨间磨耗增大。此外,科隆蛋扣件区段比DTVI2扣件区段钢轨波磨磨耗增加率更大,与现场调研发现科隆蛋扣件区段钢轨波磨发展得更快现象一致。

3)对比仿真预测结果和现场实测结果,分别给定科隆蛋扣件区段磨耗修正系数为1.10,DTVI2扣件区段磨耗修正系数为1.19,为现场钢轨波磨的运营维护周期提供指导。
文章信息

该文章发表在《表面技术》第53卷第19期。

引文格式:崔晓璐, 李靖晨, 尹越, 等. 地铁小半径曲线不同扣件区段钢轨波磨磨耗对比研究[J]. 表面技术, 2024, 53(19): 40-49.

CUI Xiaolu, LI Jingchen, YIN Yue, et al. Comparative Study on Rail Corrugationat Different Fasteners in Small-radius Curve Sections of Metros[J]. Surface Technology, 2024, 53(19): 40-49.

DOI:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.19.004

下载链接



编辑 | 邓李旸

编辑 | 邓李旸





【扫码关注我们】


审核|汪  潇

编辑|邓李旸

表面云社区
《表面技术》由中国兵器装备集团有限公司主管,西南技术工程研究所主办,主要报道腐蚀与防护、摩擦磨损与润滑、精密与超精密加工、表面功能化等内容,为EI收录期刊、Scopus数据库收录期刊、CSCD核心库期刊、中文核心期刊、中国科技核心期刊等
 最新文章