我国铁路钢轨型面优化研究

针对我国铁路轮轨匹配存在的问题,研发了钢轨打磨设计廓形60D和新轨头廓形钢轨60N。优化后的轨头廓形与LM、S1002CN和LMA型面车轮接触时的光带基本居中,轮轨接触应力显著降低,可有效抑制车轮踏面凹磨后等效锥度的增大,提高车辆运行稳定性。高速铁路按廓形60D打磨到位,钢轨打磨周期可延长至4~5年,且不易出现动车组构架报警和车体晃车。60N钢轨在普速铁路上的铺设使用结果表明,在直线上运行轮轨接触光带居中,在曲线上运行可有效避免或抑制钢轨使用初期轨距角剥离掉块及疲劳核伤;在高速铁路试验段的铺设使用结果表明,采用1遍预打磨后钢轨服役近5年,光带保持在30mm左右,从未出现动车组构架报警和车体晃车,可有效改善轮轨匹配关系,大幅降低轮轨维修养护成本。建议加快新轨头廓形钢轨系列化,以尽快在我国铁路形成统一的钢轨轨头廓形。

基于高频率测量数据的钢轨精确打磨方法

移动式钢轨廓形检测系统能够对线路钢轨进行全区段的连续、高频率测量,获得里程位置准确的高精度钢轨廓形三维图像,但如何利用这些钢轨廓形数据进行精确打磨尚没有成熟的方法。为此,提出了一种基于高频率测量数据的钢轨精确打磨方法,通过实测廓形与目标廓形对比得到所需打磨量随里程的变化曲线,然后进行轨头精细化分区、打磨里程分段,最终得到整个测量区间的精确打磨方案,通过在京沪高铁虹桥线路进行现场试验,证明该方法能够实现钢轨精确打磨。最后还提出一种钢轨廓形相似指数PSI(profile similarity index),对钢轨打磨前后的廓形进行了评判。结果表明,PSI能够量化反映实测廓形与目标廓形的相似程度,直接准确地评估打磨作业效果。

防风沙动车组车轮踏面凹磨形成及相关影响研究

结合防风沙动车组CRH5G及兰新高铁运用特殊性,探讨CRH5转向架的车轮踏面凹磨形成机理.在大风预警机制下采取必要的抗风减灾措施,减轻或消除强横风对车体的扰流效应,尽可能使车体的0.44 Hz横移运动转变为1.2~1.3 Hz侧滚振荡.动态仿真分析表明:经常性横风扰动仅仅是车轮踏面凹磨形成的一个偶然因素,而钢轨轨头打磨修型至60 N处理则是一个不容忽视的次要因素,其消除或削弱因XP55所带来的轮轨关系改进设计技术效果,使磨耗轮轨局部密贴型接触的发生概率增大.考虑到牵引电机体悬及抗侧滚一架二杆两个不利影响因素,即使形成十分轻微的局部密贴型接触,也会因复杂约束奇异性而使轮轨接触关系和转向架对车体接口两大交界面产生愈演愈烈的耦合动力作用.

仿形打磨机打磨钢轨焊头平直度的注意事项

钢轨焊头平直度是无缝线路铺设的重要控制指标,也是影响铁路旅客舒适度和轮轨作用力的重要因素,主要从钢轨焊头平直度打磨的现状和常用仿形打磨机的性能进行分析研究,总结了仿形打磨机进行钢轨焊头打磨过程中的一些注意事项,为钢轨焊头打磨提供一些建议和思考。

基于比磨削能的中低速钢轨打磨技术研究

为了提高钢轨打磨效率,依据现有机床加工磨削原理与高速切削比磨削能计算方法,开展中低速钢轨打磨切削量精准控制技术应用研究。以标准60N钢轨轨头廓面打磨为例,首先提取廓面几何特征并将其分为4个打磨区域,根据钢轨预打磨廓面比磨削能与切削量的经验关系,建立钢轨廓面各打磨区域切削量的经验计算模型,并通过现场打磨测试验证该计算模型的可行性和精准性。结果表明,经过3次打磨计算,钢轨轨头廓面区域2的磨削面积总量最大为7.28 mm^(2),区域3的磨削面积总量最小为1.18 mm^(2),并且现场打磨测试的总切削量与理论计算的相对偏差分别为-3.57%和-4.24%,磨削总量结果基本吻合,达到钢轨磨削精度要求。