CN115179977A - 一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法，包括：在大坡度道岔侧股线路的钢轨上，通过调节左右两侧轮轨摩擦系数，提高车体侧向过岔的平稳性，且左右两侧轮轨摩擦系数不相同，侧股线路向左则时，左侧轮轨摩擦系数低于右侧轮轨摩擦系数，反之右侧轮轨摩擦系数低于左侧轮轨摩擦系数。本发明的优点是：改善大坡度道岔区列车侧向过岔的平稳性，提高列车的安全性、舒适性。有效控制大坡度道岔区侧股线路钢轨的接触损伤，减缓曲尖轨的磨耗，延长其使用寿命。

Description

一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法
技术领域
本发明涉及轨道技术领域，特别涉及一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法。
背景技术
道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，也是轨道的薄弱环节之一，通常在车站、编组站大量铺设，道岔可以充分发挥线路的通过能力，在铁路线路上和地铁线路中都起着重要的作用。在线路坡度较大时,道岔路线极易发生行车安全性问题。
目前现有技术存在以下问题：
1.大坡度道岔侧股线路左右两轨采用相同的轮轨摩擦系数，过岔时车体的平稳性将受到影响，降低乘车舒适度。
2.轮轨界面润滑与摩擦控制并不能很好地减缓大坡度道岔曲尖轨的磨耗问题。
3.没有针对大坡度道岔侧向过岔不平稳的处理措施。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法。
为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法，包括：在大坡度道岔侧股线路的钢轨上，通过调节左右两侧轮轨摩擦系数，提高车体侧向过岔的平稳性，且左右两侧轮轨摩擦系数不相同，侧股线路向左则时，左侧轮轨摩擦系数低于右侧轮轨摩擦系数，反之右侧轮轨摩擦系数低于左侧轮轨摩擦系数。
作为优选，调节左右两侧轮轨摩擦系数为在钢轨表面撒砂来改变轮轨的粗糙度。
作为优选，一侧轮轨摩擦系数设置为0.1，另一侧轨轮轨摩擦系数设置为0.25。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.改善大坡度道岔区列车侧向过岔的平稳性，提高列车的安全性、舒适性。
2.有效控制大坡度道岔区侧股线路钢轨的接触损伤，减缓曲尖轨的磨耗，延长其使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例左右轮轨摩擦系数布置图；
图2是本发明实施例基本轨侧轮轨横向力示意图；
图3是本发明实施例曲尖轨侧轮轨横向力示意图；
图4是本发明实施例基本轨侧脱轨系数示意图；
图5是本发明实施例曲尖轨侧脱轨系数示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本发明做进一步详细说明。
本发明是在探究大坡度道岔动力性能的分析中，通过大量仿真试验，发现车辆大坡度道岔侧向过岔时的动力学性能受左右两侧轮轨摩擦系数的影响较大，通过调节左右两侧不同的轮轨摩擦系数组合，可以提高车体侧向过岔的平稳性。为了提高大坡度道岔侧向过岔的动力学性能，结合目前在钢轨表面撒砂以调节轮轨界面的粗糙度等做法，提出了通过调节大坡度道岔区侧股线路左右钢轨不同摩擦系数以调控列车过岔动力性能的方法。
在实际操作时，通过在钢轨表面撒砂等方式来改变轮轨的粗糙度，从而使两侧钢轨的摩擦系数不同，然后根据实际道岔型号和地形坡度来确定两侧钢轨具体的摩擦系数值。如图1所示，例如左侧基本轨轮轨摩擦系数设置为0.1，右侧曲基本轨轮轨摩擦系数设置为0.25，通过左右两侧设置不同的摩擦系数来提升大坡度道岔侧向过岔的平稳性。
结合车辆－道岔耦合动力学模型，使列车以30km/h的速度侧逆向通过道岔，分别使曲尖轨侧和基本轨侧轮轨摩擦系数由0.1变化到0.7，间隔为0.15，共25种工况，对比不同摩擦系数组合下车辆过岔的轮轨动态作用。
如图2所示为不同轮轨摩擦系数匹配下基本轨侧轮轨横向力的最大值云图，针对基本轨侧轮轨横向力，当曲尖轨侧摩擦系数不变时，轮轨横向力随着基本轨侧的摩擦系数增大而增大；当基本轨侧摩擦系数不变时，轮轨横向力随着曲尖轨侧的摩擦系数增大而减小。
如图3所示为不同轮轨摩擦系数匹配下曲尖轨侧轮轨横向力的最大值云图，针对曲尖轨侧轮轨横向力，当基本轨侧摩擦系数不变时，轮轨横向力随着基本轨侧的摩擦系数增大而减小；当曲尖轨侧摩擦系数不变时，轮轨横向力随着基本轨侧的摩擦系数增大而增大。综合图2、3可知，两侧轮轨摩擦系数差值越大，轮轨横向力越大，当曲尖轨侧轮轨摩擦系数和基本轨侧轮轨摩擦系数分别为0.1和0.7时，两侧轮轨横向力取得最大值。
如图4、5所示为不同轮轨摩擦系数匹配下基本轨侧、曲尖轨侧脱轨系数最大值云图，针对两侧脱轨系数最大值，变化规律和轮轨横相力一致，任何一侧脱轨系数最大值，均随着曲尖轨侧摩擦系数的增大而减小，随着基本轨侧摩擦系数的增大而增大；两侧轮轨摩擦系数差值越大，脱轨系数越大，当曲尖轨侧轮轨摩擦系数和基本轨侧轮轨摩擦系数分别为0.1和0.7时，两侧脱轨系数取得最大值。
以上仿真数据说明车辆侧向通过大坡度道岔时，在两侧钢轨的摩擦系数不同组合下，轮轨动态相互作用会存在较大差异。因此调节两侧钢轨的摩擦系数不同，并根据现场工况及具体情况，设置最佳摩擦系数组合，能够有效提高车辆过岔的安全性及平稳性。图1仅为一个举例说明，具体摩擦系数的匹配要根据具体情况来讨论。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法，其特征在于，包括：在大坡度道岔侧股线路的钢轨上，通过调节左右两侧轮轨摩擦系数，提高车体侧向过岔的平稳性，且左右两侧轮轨摩擦系数不相同，侧股线路向左则左侧轮轨摩擦系数低于右侧轮轨摩擦系数，反之右侧轮轨摩擦系数低于左侧轮轨摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法，其特征在于：调节左右两侧轮轨摩擦系数为在钢轨表面撒砂来改变轮轨的粗糙度。
3.根据权利要求1所述的一种大坡度道岔区列车动力性能调控方法，其特征在于：一侧轮轨摩擦系数设置为0.1，另一侧轨轮轨摩擦系数设置为0.25。
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