高速铁路轮轨匹配特性分析

摘要

为改善高铁动车组因车轮踏面中央凹形磨耗恶化的轮轨关系,对比分析了高速铁路各型车轮踏面的轮轨匹配特性。凹形磨耗车轮因丧失重力刚度恢复力反馈响应,导致轮轨蠕滑增大,不良接触愈演愈烈。对比LMA、S1002G和XP55及典型凹形磨耗型面的匹配关系发现,型面选配需合理匹配转向架悬挂特性。LMA大接触斑和轨顶中心的接触位置易于形成共形接触,不利于延缓凹形磨耗;S1002G等效锥度及接触点位置在更窄的轨道窗口内非线性变化,不利于磨耗均匀发展,踏面名义位置处接触斑面积的峰值特征易形成集中磨耗;XP55保持锥度、接触斑面积的(近)线性变化,靠近钢轨工作边轨距角7 mm的初始钢轨接触位置利于克服轨顶共形接触。可借鉴XP55理念优化高速轮轨匹配关系。