高速動車組XP55型薄輪緣車輪踏面外形設(shè)計與運用研究.pdf

1、隨著高速動車組運行速度的提升，運行環(huán)境的日趨復(fù)雜以及運行里程的增加，動車組車輪磨耗問題日益嚴峻。而車輪磨耗是輪軌幾何接觸關(guān)系和車輛動力學性能發(fā)生改變的誘因，同時磨耗問題與行車安全、乘客舒適度、車輪使用壽命相關(guān)。因此，為了延長高速動車組車輪的使用壽命，并降低車輛的運營成本。本文針對CRH5型動車組所能采用的XP55型薄輪緣踏面，進行了設(shè)計與運用研究。
　　論文主要研究工作及研究結(jié)論如下：
　?。?）新設(shè)計的XP55型系列薄輪緣

2、踏面共13種，由32mm—26mm，每隔0.5mm一個，分別為XP55-32、XP55-31.5、XP55-31、XP55-30.5、XP55-30、XP55-29.5、XP55-29、XP55-28.5、XP55-28、XP55-27.5、XP55-27、XP55-26.5、XP55-26。我國XP55型標準踏面的輪緣厚度為32.5mm，按照本文這樣的設(shè)計數(shù)據(jù)，可以保證踏面在長期磨耗后，能夠選擇與之輪緣厚度最接近的薄輪緣踏面進行鏇修，

3、有效降低鏇修消耗的成本。
　　（2）選擇具有代表性的XP55-30、XP55-28、XP55-26踏面外形，采用ADMAS/Rail進行仿真驗證。其中，輪軌接觸點位置的分布以及等效錐度與標準外形的對比，結(jié)果基本相同；在動力學仿真驗證方面，車輛的臨界速度、小曲線通過性能都符合評價標準，而車體運行平穩(wěn)性、構(gòu)架橫向穩(wěn)定性也在規(guī)定限值內(nèi)，都滿足車輛的運行要求。
　?。?）本文選擇兩列服役中的CRH5型高速動車組，將它們的1車分別進行

4、XP55-28、XP55-26型薄輪緣踏面外形的鏇輪，進行長期跟蹤試驗。其中，動車組1和動車組2磨耗后的車輪外形與鏇后走行0公里時的車輪外形在踏面處無明顯區(qū)別，均未出現(xiàn)凹型磨耗現(xiàn)象，且輪緣處無明顯磨耗，二者車輪踏面外形的磨耗量隨著走行里程的增大而增大，但磨耗速率呈減小趨勢；輪軌接觸點分布在車輪踏面的名義滾動圓處的兩側(cè)，但對于輪緣處基本無接觸點，這種分布對輪緣處的磨耗量減少有利，輪軌接觸點的位置分布合理；兩列動車組在輪對橫移量3mm處的等

5、效錐度最大值為0.286，最大平均值為0.26，均小于規(guī)定限值0.3；兩列動車組的構(gòu)架橫向加速度最大值為0.64g、0.58g，小于限值0.8g；車體運行橫向平穩(wěn)性W最大值為2.47，車體運行垂向平穩(wěn)性W最大值為2.32，二者都為優(yōu)；構(gòu)架橫向加速度、車體運行橫向平穩(wěn)性、垂向平穩(wěn)性都隨著運行里程的增大而增大，但在考核的最后均未超過限值。
　　終上所述，本文新設(shè)計的XP55薄輪緣踏面外形滿足運用要求，并且采用該踏面外形能夠解決踏面磨耗