关键词： 磁轨制动   轮轨黏着   黏着系数   温度   紧急制动  

摘要： 介绍了磁轨制动在高速列车等轨道列车上的应用情况,归纳了轮轨黏着的影响因素和黏着系数的计算方法,分析了轨道温升对黏着系数的影响,通过仿真计算并结合对实际应用情况的研究,认为磁轨制动会导致局部区段轨道温升加剧,降低清洁干燥条件下的轮轨黏着,且速度越高,对轮轨黏着的影响越大,因而对于黏着制动和磁轨制动共同作用的轨道车辆,应具备良好的防滑控制性能。

关键词： 磨耗性能   滚动接触疲劳特性   曲线通过安全性   摩擦因数   熵权法  

摘要： 针对地铁小半径曲线轮轨润滑技术,以小半径曲线不同位置为切入点,通过实际参数建立某地铁B型车辆动力学仿真模型,分析摩擦因数变化时曲线不同位置的轮轨磨耗性能、滚动接触疲劳特性以及曲线安全性的相应规律,并通过熵权法对上述3个指标进行曲线不同位置的轮轨摩擦因数优化,得到曲线不同位置处的最佳摩擦因数区间和危险摩擦因数区间。研究表明:车辆在缓圆点和圆缓点处的磨耗指数、表面疲劳指数和脱轨系数等指标均明显比其他位置更加恶劣;小半径曲线不同位置处的最佳摩擦因数区间各不相同,缓圆点和圆缓点的最佳摩擦因数区间为0.10~0.20,缓中点2的最佳摩擦因数区间为0.10~0.25,曲中点的最佳摩擦因数区间为0.10~0.30,缓中点1和直线点的最佳摩擦因数区间较广为0.10~0.50。因此,在地铁车辆实际运行过程中,可以通过改变润滑剂的材质以及涂抹量使得同一曲线不同位置均在其最佳摩擦因数区间内,以减轻车轮磨耗,减少疲劳裂纹的萌生,改善车辆安全性能,减少运营成本。

关键词： 高速铁路   通过噪声   轮轨噪声   轮对动力学   轨道动力学  

摘要： 基于轮轨相互作用原理和振动声辐射理论,阐述轮轨噪声发声机理。根据轮轨噪声发声机理,阐述轮轨噪声预测流程及涉及到的轮轨粗糙度、旋转轮对和无限长周期轨道结构声振特性、轮轨力特性以及它们的计算方法。结合现场测试数据和模型预测结果,揭示轮轨噪声特性规律、影响因素以及常用轮轨噪声控制措施。在阐述上述内容的同时,提出需要进一步深入研究的问题。

关键词： 地铁   轮轨接触   数值模拟   接触几何   法向切割法   准弹性修正  

摘要： 为探究适用于道岔区的轮轨接触算法,针对我国地铁车辆常用的标准LM型踏面,基于法向切割法和准弹性修正原理,计算并分析标准和磨耗LM踏面与地铁9号道岔转辙器区不同钢轨断面匹配时的刚性和准弹性接触点的分布、结构不平顺及轮轨接触几何参数。结果表明:经过准弹性修正后的接触点较刚性接触点位置有明显变化,在尖轨顶宽20 mm断面,轮载过渡时的横移量会发生改变;准弹性修正后得到的轮轨接触几何关系更平滑、均匀和连续,满足轮轨接触条件,比刚性接触法更适用于道岔区轮轨接触关系的计算。

关键词： 轨道巡检机器人   单电机驱动   最小转弯半径   弹性参数  

摘要： 文章对单电机驱动的四轮轨道巡检机器人进行了深入分析,得出一种单电机四驱轨道机器人最小转弯半径的计算方法。同时,还引入机器人导向轮的材质物理参数,对计算结果进行了范围修正,进一步为未来智能巡检项目中的轨道机器人及配套结构设计提供量化参考。

关键词： Simulink   系统动力学   蛇行运动   非线性分岔  

摘要： 根据车辆系统Newton-Euler动力学方程,建立了27自由度空间车辆系统动力学Simulink模型,采用该模型分析了车辆系统动力学性能,匹配2种磨耗踏面对动车组动力学性能进行计算分析。结果表明,采用Simulink系统模型具有更简洁的建模方法和直观的系统拓扑结构。随着车轮踏面的磨耗,车辆稳定性、车体加速度和Sperling平稳性指标均较新轮状态恶劣,轮对蛇行失稳极限环出现了吸引域超临界分岔和单点分岔,其非线性动力学性能也表现出复杂性。

关键词： Adhesion  

摘要： The response behavior of warm and humid airflows with different humidity(10% to 99%) on the adhesion of high-speed wheel-rail interfaces and wheel surface damages were studied by using a wheel-rail rolling testing machine under the environmental condition of -40 ℃. The results show that the adhesion coefficient will drop rapidly when the wheel-rail interfaces encounter warm and humid airflows in a low temperature environment, and with the increase of air humidity, the decrease amplitudes and the recovery time of the adhesion coefficient increase. Compared with wheel materials that are not exposed to warm and wet, the adhesion coefficient, wear amount, and plastic deformation layer thickness all increase significantly. With the increase of airflow humidity, the average adhesion coefficient decreases, and the wear amount and the thickness of the plastic deformation layer increase. Under the condition of low temperature and no moisture, the main form of wheel material wear is fatigue wear, and the section cracks are mainly surface cracks. Under the action of low-temperature intermittent warm and humid air currents, the main forms of wheel material wear are oxidative wear and adhesive wear. The third body layers formed by the accumulation of wear debris appear, and the section cracks appear multi-layer cracks and subsurface cracks. The warm and humid airflow has a significant effect on the adhesion of the train's wheel-rail interfaces and wheel damages in the low temperature environment. It is mainly reflected in the instantaneous drop in the adhesion coefficient and the more serious wear and fatigue damages of the wheel materials. Therefore, in order to ensure safer and more stable operation when trains pass through hot and humid tunnels in high-cold areas, special attention should be paid to the impact of warm and humid airflow on train wheels and rails. © 2022, China Mechanical Engineering Magazine Office. All right reserved.

关键词： 机械摩擦磨损   钢轨磨耗率   轮轨接触仿真实验   材料表面硬化   表层硬度  

摘要： 针对地铁轮轨的表面硬化问题,为了进一步降低轮轨的磨耗,通过对某实际运营线路中的钢轨和两种不同车轮钢的摩擦磨损进行实验研究,探讨了材料表面硬化对轮轨耐磨性的影响规律。首先,采用了赫兹模拟准则,对典型工况下地铁车辆的轮轨接触情况进行了模拟;然后,选取了某地铁线路现役的轮轨材料作为研究对象,并确定了其垂向载荷、运转速度和轮轨试样尺寸等实验参数;最后,采用GPM 60摩擦磨损实验机搭建了测试平台,进行了轮轨接触模拟实验,分析了表面硬化与地铁轮轨磨耗性能之间的规律。研究结果表明:车轮试样的磨耗率随表面硬化程度提高而下降,初始硬度较高的微合金化地铁车轮钢表现出更高的表面硬化程度和更好的耐磨性,相较于CL60钢,其磨耗率可降低35.1%,与其匹配的钢轨磨耗率可提高7.8%,轮轨总磨耗率可降低1.6%;建议在运营初期,对轮轨接触面进行喷丸强化处理,预先提高其表层硬度,以减少轮轨磨合阶段时间和初期磨耗量。

关键词： 车轮擦伤   高速轮轨关系试验台   轮轨垂向力   轴箱振动加速度   速度限制  

摘要： 由于轮轨滚动接触的复杂性,在有限的建模精度下用数值仿真很难指导实际运营,且现场试验成本太高。为解决这一问题,利用全尺寸高速轮轨关系试验台,采用CR400AF型高速列车真实车轮和一系悬挂,在车轮踏面滚动圆处预制不同长度、宽度和深度的擦伤,进行不同车轮擦伤下0~400 km·h^(-1)速度范围内的轮轨冲击试验,分析车轮擦伤长度、运行速度对轮轨垂向力和轴箱振动加速度的影响规律。结果表明:轮轨垂向力最大值随车轮擦伤长度的增加而增加,在0~35 km·h^(-1)速度范围内随速度的增加逐渐增加,并在约35 km·h^(-1)速度时达到最大,然后随速度的增加逐渐减小;在车轮擦伤冲击下,轴箱振动加速度最大值的变化规律与轮轨垂向力最大值基本一致;从车轮擦伤安全限界分布发现,危险区为舌状分布,车轮擦伤后速度要尽可能避开25~70 km·h^(-1)速度区间,擦伤长度大于60 mm时不建议上线运行。