自导向转向架曲线运行轴间抗剪系统受力研究

为显著提升曲线通过性能,自导向转向架采用低轴箱纵向定位刚度和大锥度踏面轮对成为必然,从而需要额外附加轴间抗剪系统以确保足够的直线蛇行稳定性。首先,基于线性稳态解析并以最佳曲线通过为目标,论述了Scheffel提出的轴箱纵向定位刚度匹配设计原理;其次,进行非线性动态曲线通过数值仿真,验证了参数匹配条件下轴间抗剪系统处于不承载的理想工作状态;最后,组合不同轴箱纵向定位刚度和轴间抗剪系统剪切刚度参数取值,仿真分析了参数不匹配条件下轴间抗剪系统的受力变化规律,提出自导向转向架要实现最佳曲线通过,则必须采用匹配设计的轴箱纵向定位刚度,此时轴间抗剪系统仅在直线运行时承受较大载荷;若转向架其他运行性能要求采用更大的轴箱纵向定位刚度,则为确保曲线通过较大程度接近最佳性能,实际应用的参数应取匹配值的2~4倍为宜,轴间抗剪系统的剪切刚度尽量取低值,此时其在曲线运行时承受较小载荷。