重载列车轮轨动力作用分析

1、 中 国 铁 道 科 学 第 卷 一 乙卫 一 日 上 巴 几日 氏 巧 图 重 载 列 车 制动 时 间 一 时 钢 轨 内 的 纵 向力 日 丙 味 卜 曰闻曰 划 日日 。 日 。 。 “ 勺 、 日、 田 同 田 田卿 尸 。 卜 口 口 卿 一 一 求 娜扣 超 秒树 图 叶 。 几 一 让 卜 卜 一 们 国艺 单元号 一 重载 列车制 动时间 一 时 钢 轨 内的 纵 向 力 月 、 自 卜 。 门 卜 巨 一 一 吸 巴 月 门 门 臼 卜 卜 吸 卜 , 单元 号 二 口 气 一 一 。 月 月 卜 卜。 门 一 卜 。 卜 单元号 普 通列 车 图 列车以 速度 运 行 时

2、钢 轨 内弯矩 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 期 重 载 列 车轮 轨 动 力作 用 分 析 , 立 载 重冽 车 “ , 单元号 帅瓜 粉 飒 普通 列 车 图 卜 列车以速 度 创 卫 嚓蚝 运 行 时 钢 轨 内剪 力 , 单元 号 引 重 载 列 车 紧 急 制 动 时 引 起 的纵 向力 与 普 通 列 车 紧急 制 动 时 引 起 的 纵 向力 相 差 不 大 其 最 大 值相 同 列车大 为压 应力 出现 在 机 车 第一 轮

3、对 处 但 重 载 列 车 引 起 钢 轨 纵 向力 的 范 围 比 普 通 当制 动 时 间 一 、 。 由 于 制 动 而 引 起 的 纵 向力 与 列 车 紧 急 制 动 时 间 和 制 动 距 离 有 关 制动距离 一 ,。 、 、 一 一 引 最 大纵 向力 为 时 最 大纵 向力 为 当 一 、 二 一 时 最 大 纵 向力 为 , 当 一 万 由此 看 出 随 着 制 动 时 间 和 制 动距 离 的减 小 纵 , 向 力习 齐变得 越 来 越 大 妇 一 由单 个 轮 对产 生 的 纵 向 力 前 后 影 响 范 围 各 为约 时 其 影 响是 微小 的 因此无论 是重 载列车

4、还是 普通 列 车 当相 邻 轮 对 超 过 这 就 是 为 什 么 重 载 列 车 与普 通 列 车 产 生 相 同 增 加 钢 轨 支 承 点 的纵 向 阻 力 反之 能 最 大 纵 向 力的 原 因 引 钢 轨 支 承 点 的 纵 向 阻 力 与钢 轨 纵 向 力有 密 切 的 关 系 减 小 单 个 轮 对 的 影 响 范 围 使 纵 向 力 消 耗 在 较 小 的 范 围 内 导 致 最 大 纵 向力 的 减 小 减 小钢 轨 支 承 点 的 纵 向 阻 力 从图 。钢轨 若 则 导致 最 大纵 向 力的增 加 , 中点 处 纵 向 力随 时 间 变 化 曲线 可 以 看 到 川一

5、洲 , 钢 轨 中任意 点 处 的 纵 向 力总 是 呈 拉 压 交 变状 态 平均数值为 钢 轨 在 这 种 交 变 应 力状 态 卜工 作 一 容 易产生疲 劳损 伤 导致 钢轨 表面 磨耗 和剥 落 为 重 载 列 车 和 普通 列 车 以 速 度 阴 正 常 运 行时 钢 轨 内 弯 矩 和 剪 力的 分 布规 律 均在 容许 范 围 基本相 同 , 弯矩 最 大 值 为 旅 剪 力最 人 值 为 川 。 但重载列 车 产 生 弯矩 和 剪 力的 范 围 大 于 普 通 列 车 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Pub

6、lishing House. All rights reserved. 中 国 铁 道 科 学 第 卷 上述计算 结 果 和 实测 数据 基 本 吻 合 例 如重 载 列 车 以 初 速 人 紧急 制 动 时 钢 轨 内纵 向力 的 范 围 为 比将 另 文 介 绍 。 一 其 它 规 律 也 基 本 类 似 关 于 测 试 结 果 分 析 及 与数 值计 算 结 果 的 对 京 沪线开行重载列车可 行性研究 及对 策 从 上 述分析 得 知 在 不 增 加 轴 重 仅增 加 牵 引重 量 的条 件下 起 的纵 向力 比 普 通 列 车 大 , , , 。 重 载 列 车 由于 牵 引 力 引

7、 重 载 列 车 正 常运 行 时 的 。 而 由 于 制 动 力引 起 的 纵 向 力 则 基 本 相 同 竖 向振 动 效 应 除 作 用 范 围 和 影 响 历 时 比 普 通 列 车 大 以 外 其 动 力 响 应 也 与 普 通 列 车 基 本 相 同 因此京沪线在现行轨道结构基础上开行 重 载 列 车 从技 术 上 讲 是 可 行 的 但 是 为 了 安 全 , 有效地在京沪线上 开 行 影 响不 可 忽 视 重载列车 宜在 以 下 方 面 采取加强措施 , 由 于 重 载 列 车 牵 引 力 的 增 加 引 起 纵 向 力 的增 大 因此 在京 沪线 上宜 采 用 , 、 牵 引

8、 力 是 经 常性 的荷 载 。 , 所产生 的 或 以 上 的高强度 钢轨 以 减 小 钢 轨 的 纵 向力 , 必 须 增 加 钢 轨 支 承 点 的 纵 向阻 力 力 可 通 过采 用高性 能 的弹性 扣 件 京沪线正常开行 也 随之增 加 , 增 加 钢 轨 支 承 点 的纵 向 阻 。 防松螺帽 使 钢 轨 牢 固地 与 轨枕 联 为 一 体 , 同时加 强 轨 道 , 结 构 的 养 护 维 修 及 安 装 防 爬 器 以 保 证 轨 道 具 有 必 要 的纵 向阻 力 重载列 车后 由 于 牵 引力 引起 的疲 劳 损 伤 效 应 将 增 大 , 磨耗 因此 应定 期 对轨道状

9、态进 行观 察 检测 文 , 评定 献 , , 积 累经验 , 以 便 及 时提 出对 策 参 铁路重 载运 输论 文 集 中 国铁道 学 会 , 考 铁道部科 学研究 院 , , 重 载 铁 路 线路结 构 与养 护 中国 铁 道 出 版 社 , 轨 道 力学 及 轨道 工 程 毛 中国铁 道 出版 社 , 童 大埙 主 编 铁路 轨 道 , 中国铁道 出版社 石 陈道 兴 位论 文 , 轮 轨 非平 稳 随机 振动理 论 及 其 在钢轨螺 孔 疲 劳裂 损研 究 中的应 用 , 铁道 部科学 研究 院 博士 学 维 尔 辛斯 基 等 了 铁 路 车辆 动 力 学 王 福 天等译 , 中国 铁 道 出 版社 , , 夏 寅荪 我 国 现 有 机 车 车 辆 开 行 异 重 载 列 车 时 的 制 动 性 能 分 析 上 海 铁 道 学 院学 报 王黝成 、 邵敏 有 限 单 元 法 基 本 原 理 与 数 值方 法 、 , 清 华 大 学 出版 社 , 管天 保 、 雷 晓燕 吴祖荣 列 车通 过 时 轨 道 结 构振 动分析 华 东交 通 大学 学 报 , 。 了 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 期