我国重载铁路技术发展趋势

重载铁路运输技术在世界范围内广受重视,因其为铁路运输发展的必然趋势。由于历史原因,我国的重载铁路技术发展相对滞后和缓慢。在各方的高度关注和努力下,利用新技术对重载铁路存在的问题不断进行改进和优化,为我国重载铁路事业发展开创新的局面。该文分析了重载铁路技术创新原理,罗列了几项重载铁路关键技术,并对其发展趋势进行了阐述。

重载铁路轨底坡设置对轮轨接触及轨面受力的影响

为探讨不同轨底坡设置条件下轮轨接触关系及钢轨受力情况,建立C80型重载货车动力学模型,在轨底坡为1/20、1/30、1/40及无轨底坡条件下,对比分析轮轨接触特性、行车安全性、蠕滑特性及轮轨磨耗趋势。分析结果表明,针对目前重载货车普遍使用的LM型车轮踏面,内外轨均设置1/20轨底坡的布置方案将有利于小半径曲线地段货车通过时钢轨受力,缓解小半径曲线地段频发的钢轨波磨、异常磨耗及轮轨接触疲劳现象,有效提升钢轨使用寿命。在曲线内侧,由于垫板失效等原因导致无轨底坡时,轮轨接触区域明显向钢轨轨角区域外移,相较于设置轨底坡工况,接触面最大应力增幅为15.5%、脱轨系数增幅为10.2%、蠕滑作用及磨耗增幅分别为16.5%和12.6%。因此,应在线路工务养护过程中重视钢轨波磨病害整治及轨底坡保持,并对轨下垫板失效地段及时进行检修,线路设计时应根据不同的线路条件设置合理的轨底坡。

钢轨打磨对重载铁路小半径曲线轮轨接触区域分布概率和轮轨动力学特性的影响

重载铁路小半径曲线钢轨波磨、剥离掉块等病害频发,钢轨打磨是去除钢轨表面病害,恢复钢轨正常服役状态的主要方式。建立重载货车动力学模型,结合实测钢轨廓形,分析钢轨打磨前后轮轨接触区域及分布概率、受力特性、列车横向力及脱轨系数、轮轨蠕滑特性、轮轨磨耗指数等表征参数的差异,总结钢轨打磨对轨道服役状态的优化效果。计算结果表明:钢轨打磨明显改善曲线内外轨轮轨接触区域分布,降低轮轨接触斑法向应力;明显改善轮轨受力与行车安全性,打磨后内轨横向力降低18.4%,脱轨系数降低16.0%;显著减小重载铁路小半径曲线内轨纵向与横向蠕滑现象,有利于减缓钢轨波磨与剥离掉块等病害的发生与发展。