科隆蛋扣件区段钢轨吸振器抑制钢轨波磨的机理

摘要：

开展了重庆地铁1号线钢轨波磨的现场调研,建立了科隆蛋扣件小半径曲线区段车辆-轨道系统的动力学模型,研究了导向轮对通过该区段时的动力学特性;基于轮轨系统摩擦自激振动理论建立了相应区段轮对-钢轨-吸振器系统的有限元模型,应用复特征值法和瞬时动态法研究了钢轨波磨的形成机理和钢轨吸振器的抑制机理;采用控制变量法探究了钢轨吸振器连接参数和安装方式对钢轨波磨的影响规律.研究结果表明:科隆蛋扣件小半径曲线区段导向轮对与钢轨间的蠕滑力趋于饱和,容易引起轮轨系统发生频率为477.65 Hz的摩擦自激振动,从而导致低轨表面形成30～40 mm的钢轨波磨;安装钢轨吸振器能有效降低轮轨系统对应频率下的摩擦自激振动,进而抑制科隆蛋扣件小半径曲线区段钢轨波磨的产生;在一定范围内增大钢轨吸振器的连接刚度和连接阻尼,或改变钢轨吸振器的安装方式均有助于减小轮轨系统的摩擦自激振动,从而抑制波磨的产生和发展;当钢轨吸振器横向连接刚度和阻尼分别为60 MN·m-1和5 0 kN·s·m-1,纵向连接刚度和阻尼分别为60 MN·m和-150 kN·s·m-1,垂向连接刚度和阻尼分别为120 MN·m-1和100 kN·s·m-1,并且钢轨吸振器连续安装在钢轨轨腰两侧,轮轨系统发生摩擦自激振动的可能性最小.

关键词：地铁、钢轨波磨、摩擦自激振动、小半径曲线区段、钢轨吸振器、科隆蛋扣件

所属期刊栏目：23

分类号：U211.5(铁路线路工程)

在线出版日期：2023-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：118-128