机械工程学报

作者：侯茂锐, 陈秉智, 成棣, 胡晓依, 孙丽霞

单位：1. 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心 北京 100081;2. 大连交通大学机车车辆工程学院 大连 116021

关键词：动车组,车轮磨耗,轮轨接触关系,动力学性能,滚动接触疲劳；

基金：国家自然科学基金高铁联合基金(U1734201)、中国铁路总公司科技研究开发计划课题(2017J003-B)和中国铁道科学研究院集团有限公司科技研究开发计划课题(2019YJ162)资助项目。

为对比不同线路、相同平台动车组车轮磨耗演变规律及其对动车组动力学性能的影响，对速度等级250 km/h的A、B两条高速线路上运行的同平台动车组车轮磨耗进行长期跟踪测试。将实测车轮踏面与实测钢轨廓形匹配，对比分析车轮磨耗对等效锥度、接触点分布等轮轨接触几何关系的影响。利用多体动力学软件建立动车组拖车动力学仿真模型，研究车轮磨耗演变规律对动车组动力学性能及轮轨滚动接触疲劳损伤的影响。研究结果表明，A线路车轮平均磨耗速率为0.05 mm/万km，踏面磨耗分布在-20～30 mm范围内，呈现凹形磨耗；等效锥度增大速率约为0.006/万km；轮轨接触点逐渐向钢轨轨肩处靠拢，存在明显跳跃现象。B线路车轮平均磨耗速率约为0.025 mm/万km，踏面磨耗分布在-35～50 mm范围内，磨耗分布较均匀；等效锥度稳定在0.03左右，随运营里程的增大没有明显的变化趋势，轮对横移量在10 mm以内的轮轨接触点始终保持车轮踏面中部与钢轨轨顶中部接触，轮轨接触点分布均匀。随着运行里程的逐渐增大，A线路的动力学性能略有下降，B线路的动力学性能基本稳定。B线路的车轮表面疲劳指数小于A线路，车轮发生滚动接触疲劳裂纹的可能性较小。

来源：2022年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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