基于动车组横向稳定性的等效锥度限值研究

轮轨接触几何匹配关系直接影响动车组的振动性能,轮轨接触不匹配可造成动车组构架横向加速度报警、车体晃车等问题。通过对镟修后初始等效锥度和车体晃车进行研究,提出镟修后初始等效锥度限值,评价镟修质量。通过对服役动车组等效锥度的跟踪、镟修到限等效锥度分布范围与报警轮对等效锥度值的统计,提出LMA、LMB、LMC、LMD型4种车轮踏面不同速度级的服役等效锥度限值,评估动车组横向稳定性。根据等效锥度限值对车轮进行管理可以控制轮轨型面与接触关系,有效缓解构架横向加速度报警与车体晃车问题,实现车轮状态修,提高镟修经济性。

高速动车组车轮磨耗对轮轨接触关系及车辆动力学性能的影响

基于京沪高铁运营的某型动车组1号车8个车轮的64组车轮型面及构架和车体振动加速度在车轮1个镟修周期内的跟踪测试结果,建立并验证高速车辆动力学分析模型,研究实测型面车轮与实测廓形钢轨匹配时轮轨接触点分布、等效锥度曲线、轮轨接触带宽等轮轨非线性特征随车轮镟后运行里程的变化规律。采用非线性稳定性及蛇行失稳极限环分析方法,从蛇行失稳临界速度、极限环分岔形式和蛇行失稳频率的角度,研究车轮磨耗对车辆蛇行运动稳定性的影响规律。结果表明:车轮磨耗速率、等效锥度、轮轨接触带宽随车轮镟后运行里程的变化均呈现非线性变化规律;随着车轮镟后运行里程的增加,车辆蛇行临界速度总体呈现下降趋势;当LMB10型面车轮镟后运行里程达到14.7万km时,车辆蛇行失稳表现出超临界和亚临界失稳的组合特征,达到20.6万km时,等效锥度曲线呈现明显的负锥度特性,构架横向振动加速度、脱轨系数最大值较镟修周期中期略有增大,轮轨横向力较镟修周期中期明显增大,车辆的蛇行失稳极限环表现出典型的超临界分岔特征。