钢轨打磨对重载铁路小半径曲线轮轨接触区域分布概率和轮轨动力学特性的影响

摘要

重载铁路小半径曲线钢轨波磨、剥离掉块等病害频发,钢轨打磨是去除钢轨表面病害,恢复钢轨正常服役状态的主要方式.建立重载货车动力学模型,结合实测钢轨廓形,分析钢轨打磨前后轮轨接触区域及分布概率、受力特性、列车横向力及脱轨系数、轮轨蠕滑特性、轮轨磨耗指数等表征参数的差异,总结钢轨打磨对轨道服役状态的优化效果.计算结果表明:钢轨打磨明显改善曲线内外轨轮轨接触区域分布,降低轮轨接触斑法向应力;明显改善轮轨受力与行车安全性,打磨后内轨横向力降低18.4％,脱轨系数降低16.0％;显著减小重载铁路小半径曲线内轨纵向与横向蠕滑现象,有利于减缓钢轨波磨与剥离掉块等病害的发生与发展.