曲线几何参数对车辆轮轨磨耗的影响

最小曲线半径| [<<][>>]最小曲线半径（minim um ra diu s of cu rve）铁路全线或某一路段内规定的圆曲线半径的最小值。

最小曲线半径对运营条件影响较大，且影响程度随运量和行车速度的增大而增大。

若半径过小，不仅会限制速度，加剧轮轨磨耗，增加维修工作量，增大运营支出，影响旅客舒适，甚至危及行车安全。

从工程方面看，若选项用的曲线半径偏大不适应地形，甚至危及行车安全。

从工程方面看，若选用的曲线半径偏大不适应地形，则会增加桥、隧和路基工程数量，增大工程费；过小的半径对工程也会产生不利影响，如增加线路长度，需要加强轨道，增加接触导线的支柱数量（对于电力牵引线路），导致粘着系数降低及在紧坡地段因曲线阻力和黏着系数降低导致坡度折减增大而展长线路等。

影响最小曲线半径标准的因素可归纳为以下五个方面。

①行车速度。

曲线半径是限制列车在曲线上的运行速度的主要因素之一，因此，最小曲线半径应满足设计线的旅客列车最高行车速度（或路段设计速度）的要求，同时还应考虑客、货列车或高、低速度列车共线运行时的速度差的影响。

②设计线的运输性质。

客运专线主要保证旅客舒适度，重载运输线重视轮轨磨耗均匀，客货列车共线运行线路则需两者兼顾。

③运行安全。

为保证机车车辆在曲线上的运行安全，保证轮轨间的正常接触，车辆上所受的力应保持在安全范围内。

最小曲线半径应保证车辆通过曲线的安全性、稳定性及客车平稳性的评价指标符合相关规定。

还应保证列车在曲线上运行时不倾覆。

抗倾覆安全系数与曲线半径、行车速度、曲线超高、风力大小、车辆类型、装载情况与重心高度、振动性能等因素有关，在其他条件一定的情况下，最小曲线半径决定于最小的抗倾覆安全系数。

④地形条件。

在保证运营安全的前提下，曲线半径应与沿线的地形条件相适应。

山区地形复杂，坡陡弯急，采用较小半径的曲线既可避免破坏山体，影响环境，也可减少工程，节约投资。

⑤经济因素。

小半径曲线可更大程度地适应地形，从而减少工程及投资，但增大运营支出，在一定的地形条件和运输需求下，存在经济合理的最小曲线半径，故应全面权衡得失，经技术经济比选确定最小曲线半径标准。

小曲线钢轨磨耗的影响因素
小曲线钢轨是指半径小于300米的钢轨，在铁路线路中的应用十分广泛。

由于其运行特性的不同，小曲线钢轨的磨耗情况也是相当明显的。

那么，造成小曲线钢轨磨耗的因素主要是哪些呢？
一、车辆因素
车辆是运行在钢轨上的主要载荷，因此车辆的设计和使用状态都会对
小曲线钢轨的磨耗产生影响。

共性车辆的车速、轴距、轮径、轮压大
小等等也会对小曲线钢轨的没有直接或间接的影响。

此外，在行驶过
程中，车轮的侧滑长时间穿刮钢轨横向力轮，也可以加快小曲线钢轨
的磨耗。

二、道岔因素
铁路系统中的道岔是用来连接不同的路线和轨道的一种铁路设备，是
在控制铁路列车行进方向的关键装置之一。

在小曲线道岔的转换过程中，会因为轮踏力矢量的变化以及车轮与道岔间接触表面面积的变化，导致小曲线钢轨出现压力和弯曲变形，产生额外的磨损。

三、气象因素
气象因素也是造成小曲线钢轨磨耗的重要原因。

当铁路线路移动时，
冰雪的融化和雨水的渗透都会降低轨道基础的结实程度，并增加轨道
变形的可能性。

在环境温度变化的情况下，小曲线钢轨可能会产生不
同程度的热胀冷缩现象，使钢轨受到额外的压力，从而增加磨耗。

总体来说，小曲线钢轨的磨耗受到多方面因素的影响，但车辆因素、
道岔因素和气象因素是其中最为显著的。

通过对这些因素的控制和改变，可以有效地延长小曲线钢轨的使用寿命，并保证列车的安全运行。

铁道轮轨曲线侧磨的机理分析及解决方案铁道轮轨曲线侧磨是指铁路车辆在弯曲轨道下，由于不同轮对之间的不匹配性和车轮与钢轨接触点的侧向移动，导致钢轨侧面损耗严重的现象。

该问题的出现不仅影响了铁路的安全和平稳运行，还会加大铁路的维护成本。

因此，需要对铁道轮轨曲线侧磨的机理进行分析，并提出解决方案。

铁道轮轨曲线侧磨的机理分析：铁道车辆在行驶过程中，由于轮子与轨道的接触力作用，在弯道处车轮向外侧滚动，形成外侧偏移力。

偏移力的大小与车轮轴受力不均衡的程度密切相关，而这种不均衡的原因可能有以下几点：1.轮径不一致性：由于制造或磨削精度的误差，车辆各轮之间轮径不同，如果左右两轮的轮径不一样，就会导致车轮偏向大轮径的一侧。

2.弹性特性的不同：车辆运行时，车轮和轴承的弹性特性对于轮轴载荷分布也会产生影响，如果左右侧轴箱弹性不同，会使车轮偏向弹性较大的那侧。

3.制动力的差别：当制动时，车辆的左右轮制动力可能不一致，这也会导致车轮偏向较小制动力的那侧。

因此，在轮轨曲线侧磨问题中，需要解决车轮轴加载不均衡的问题。

铁道轮轨曲线侧磨的解决方案：1.车辆定期保养：定期对车轮进行维护和保养，确保车轮轮径的一致性，在车轮轮径差异较小的情况下，可以减小车轮加载不均衡的情况。

2.加装对称平衡块：在轮轴上加装对称平衡块，能够消除轮轴的不平衡性，减小车辆车轮加载的不均衡。

3.提高轴承质量：提高轴承质量和弹性特性的精度，使得车辆左右两侧的弹性特性基本相同，减少车轮运行时偏向高弹性的方向。

4.调整制动力的分配：对车辆制动器进行调整，使制动力分配更加均匀，减少左右侧车轮制动力分配的差异。

综上所述，铁道轮轨曲线侧磨是一项复杂的问题，需要对车轮、轮轴和轴箱等部件进行全面的检查和维护，同时应对车轮轴加载不均衡的问题进行有效的解决，以确保铁路运输的安全和平稳。

要对铁道轮轨曲线侧磨进行分析，需要收集和整理相关数据。

以下是可能涉及的数据及其分析：1.铁路运输线路的弯曲半径：在一定程度上，铁道轮轨曲线侧磨的严重程度与弯曲半径有关。

动车组运营下轨道参数对小半径r曲线钢轨侧磨的影响陈艳玮【摘要】为减缓动车组运营下小半径曲线外股钢轨侧磨,延长钢轨使用寿命,利用SIMPACK软件建立了小半径曲线轮轨磨耗仿真模型.仿真分析了超高、轨距、钢轨表面摩擦系数及轨底坡对动车组通过时小半径曲线外轨所受横向力、导向轮冲角及轮轨磨耗指数的影响规律.研究结果表明:钢轨表面摩擦系数及轨底坡对小半径曲线外轨侧磨影响较大,适当降低钢轨表面摩擦系数可以较大程度上降低曲线外轨所受横向力及磨耗指数;调整外轨轨底坡至1:20,内轨轨底坡至0,对曲线外轨所受横向力及导向轮冲角影响较小;但对轮轨磨耗指数影响较大,有利于减小曲线外轨侧磨.根据研究结果,针对某动车所小半径曲线制定了减磨方法;并对改造后曲线进行了轮轨力测试和钢轨廓形测试.测试结果表明,减磨方法效果明显,可延长曲线外轨服役寿命3倍以上.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)021【总页数】7页(P300-306)【关键词】小半径曲线;钢轨侧磨;仿真分析;磨耗指数;减磨方法【作者】陈艳玮【作者单位】四川大学锦城学院,成都611731【正文语种】中文【中图分类】U213.42钢轨磨耗包括垂直磨耗、轨头侧面磨耗(简称侧磨)和波浪形磨耗[1]。

轨头侧磨是小半径曲线钢轨伤损的主要表现形式之一，其形成的主要原因是机车车辆通过曲线时，轮轨间产生的蠕滑力无法提供足够的导向力引导车轮转向，而必须通过车轮轮缘与曲线外轨轨头紧密贴合在一起而迫使车轮转向[2]，车轮轮缘和曲线外轨间产生的轮缘力与轮轨间存在的冲角对钢轨轨头产生切削。

随着高速铁路的发展，高速度、高平稳性越来越受到人们的关注，提高动车组高速运营中的直线稳定性成为动车组在转向架参数设计和选型过程中的主要标准之一[3]，而这势必会降低动车组在运营过程中的曲线(特别是小半径曲线)的通过能力。

目前，中国高速铁路除正线外仍存在一些特殊地段(动车所、联络线、站场等)，由于线路复杂、地形受限等因素不可避免地存在小半径曲线，最小曲线半径可达300 m，由此产生的轮缘磨耗及钢轨侧磨(图1)已经成为影响铁路运营成本的重要问题之一。

铁路曲线钢轨磨耗与减缓措施分析摘要：本文首先阐述铁路曲线钢轨磨损因素，进而分别从整治曲线方向、钢轨涂油器、防治钢轨不均匀侧磨几个方面分析曲线钢轨磨损减缓措施，旨在有效应对钢轨磨损情况，减少轨道部件伤损问题，保证钢轨质量、延长使用寿命，从而实现铁路运输行业经济效益和社会效益的共同提高。

关键词：铁路曲线；钢轨磨损；超高；纵移法引言：在铁路运输行业快速发展的今天，列车牵引重量不断提高、促使轨道磨损问题更加严重，特别是钢轨小半径曲线磨损较为突出，需要各个部门予以重视，积极采取措施有效应对钢轨磨损。

事实上，铁路曲线钢轨磨损是一个错综复杂的问题，将会涉及到钢轨、轮轨等方面，磨损减缓也需要从实际情况出发，合理选择处理方式，切实延长钢轨使用寿命。

1.铁路曲线钢轨磨损因素无论是受到外界自然环境影响，还是由于列车作用，都会促使铁路钢轨出现锈蚀、伤损、磨损的问题。

对于铁路钢轨曲线轨道，很大程度上都是由于钢轨磨损问题，从而需要更换新的钢轨。

基于现有研究表明，在我国，对于小半径曲线轨道钢轨，大部分钢轨报废都是由于轨道磨损造成，曲线钢轨磨损又可以根据磨损部位主要划分为三种类别，第一种则为上股钢轨侧面磨耗，第二种则为下股钢轨头部压溃，第三种波形磨耗。

通常而言，曲线上钢轨、曲线外轨自身的磨损程度较为严重，特别是曲线外轨，主要集中于头部内侧，当列车通过铁路轨道时，外轨头部内侧则会相应受到列车的影响，形成较为严重的滑动摩擦。

与此同时，内外两侧的铁路曲线钢轨长度不同，促使内外两轮进行滑动时，最终经过的距离长度也存在明显差别，当车轮进行滑行时，轨顶磨损程度将会随之增大。

相反，对于曲线内轨，磨损问题主要集中于轨头顶面位置，当列车进行低速行驶时，促使钢轨曲线内轨负荷不断增大，甚至相应造成轨头压陷现象。

并且，当列车需要进行转向时，将会促使钢轨顶面进行横向滑动摩擦，增大曲线钢轨磨损问题。

曲线上钢轨磨损原因多元，很大程度上受到曲线半径的影响[1]。

小半径曲线侧面磨耗原因分析与整治措施作者：赵文惠来源：《中国科技博览》2019年第04期[摘要]通过分析小半径曲线钢轨侧面磨耗导致轨距不易保持，轨道动态TQI指数逐渐升高，总结这些变化的特点，结合实际生产情况制定相应的整治措施。

[关键词]小半径曲线；钢轨侧面磨耗；原因；整治措施中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0159-021.小半径曲线存在问题大准铁路工务段管辖的大准线地处山区，隧道48座，延长米为36909米，桥梁163座，延长米为28380米，涵洞818座，横延米为35760米，曲线358条，半径≤600米的曲线有120条，坡度较大，自然条件差。

2011年开始对二线的修建，同时对既有线的拨接改造，虽然线路条件有所改善，但是既有线线路设计标准较低，排水设备不健全，道床厚度不足等状况仍然存在；造成道床排水不良，翻浆冒泥严重，形成线路条件、质量先天不足，小半径曲线侧面磨耗严重，高峰期每年因侧面磨耗更换曲线钢轨达20km，严重地段每月磨耗达1.3mm，基本上每年都得更换一次，这样不仅增加了维修工作量，而且大大增加了运营的成本和对运量的干扰。

2.曲线侧面磨耗产生的原因线路不间断受到机车、车辆的摩擦和冲击，线路处于不断变化的状态中。

曲线地段尤其是小半径曲线地段比直线地段受到的冲击、摩擦和横向力更加明显，钢轨侧面磨耗就是在列车运行，轮轨摩擦过程中产生和发展的。

随着近几年运量的不断增加，曲线上股钢轨的磨耗、鱼鳞伤、掉块及疲劳裂纹尤为突出。

2.1横向水平力通过对曲线轨道受力的分析，可将列车作用于钢轨上的力分为3个方向，即竖直方向、水平横向和水平纵向，横向水平力是导致钢轨侧面磨耗产生的主要原因，横向水平力主要指车轮对钢轨的侧压力和曲线上的附加横向力，曲线半径愈小，横向水平力愈大。

这些横向力的大小取决于离心力、行车速度、曲线半径和外轮超高。

当压应力和横向力的共同作用下超过了钢轨的屈服强度时，在钢轨作用边产生塑性变形，最终形成疲劳裂纹。

阐述地铁小半径曲线钢轨磨耗及整治措施地铁运行的全程轨道中小半径曲线段最容易受到磨损危害，当车辆行驶至曲线段时轨道的弯度迫使机车转弯，由于高速行驶的车辆拥有较大的惯性，因此会对曲线段的轨道产生强大的冲击力，当此冲击力过大时就容易使轨道发生形变，同时对轨道造成侧磨和波磨的危害，当轨道长期没得到合理的措施就会对轨道的内外轨造成偏载，这就会加剧钢轨的磨损程度，造成车辆行驶的震荡，在严重时甚至会使行车的安全造成威胁。

一、小半径曲线钢轨磨耗类型分析小半径曲线段钢轨磨耗的发生是较为复杂的过程，该过程的演化与钢轨的质量、材质及养护等多个因素有关，同时还与车辆的行驶角度、冲击力范围及车辆型号有关，因此对小半径曲线钢轨的磨耗分析需要从多个角度探讨，其中钢轨位置不正确是造成钢轨磨耗问题产生的主要原因。

1、小半径曲线钢轨侧磨问题分析小半径曲线钢轨发生侧磨最为常见，该种问题的主要是由线路自身存在问题造成。

不同于地铁行驶在直线段，曲线段的钢轨会与地铁的车轮发生滑动，同时由于曲线段钢轨对地铁车速度的减少作用，使得钢轨在曲线段相同的牵引力下受到更大的作用力，导致列车和钢轨受到更大的磨损，大大缩短了钢轨的使用寿命。

当曲线段钢轨被安置角度超高时，会加重钢轨发生磨损的程度，安置超高的钢轨会降低钢轨对列车冲击力和冲击角的承受程度，直接影响到小半径曲线段轨头的磨耗程度，导致小半径曲线段使用寿命降低。

此外，经过长期对地铁路段的跟踪研究发现轨底坡的大小也会影响小半径曲线钢轨发生侧磨的程度，轨底坡角度的不同会直接改变钢轨与车轮的几何接触点，从而改变了轨道的受力大小，因此调节好轨底坡的大小可以有效缓解对钢轨轨头的磨耗。

另外，钢轨的大小不合理也会直接导致钢轨侧磨问题的产生，车轮在行驶的过程中与钢轨之间会存在一定的间隙，当轨距调节不合理时，车轮就会相对于线路中心发生偏离，两个车轮就会在钢轨上发生不同形式的摆动，会使车轮在轨道上发生蛇行运动，该种形式的运动会严重破坏车轨的稳定性，当车轨间距过大时甚至会引发列车脱轨事故。

重载铁路小半径曲线钢轨磨耗分析摘要本文通过对大准线曲线钢轨磨耗客观原因进行分析，结合具体情况，提出了重载铁路减少小半径曲线地段钢轨磨耗的一些具体办法。

关键词大准铁路；小半径曲线；磨耗大准铁路为I级干线单线电气化铁路，东起大同东站西至准格尔旗薛家湾站，是处于西煤东运北通道上的一条重要运煤专用铁路。

通过近几年的扩能改造施工，年通过总重120Mt，已达到重载铁路标准，沿线通过地段大多属于山区，小半径曲线较多。

随着近两年列车牵引质量和机车轴重不断增加，小半径曲线地段钢轨磨耗速率加大，大大增加了铁路的运输成本。

1 曲线长轨条更换现状自2006年大准线铺设无缝线路以来，全线共有60条曲线由于钢轨磨耗严重进行了更换，其中有59条是半径R≤600m曲线，占更换总数的98.3%；占全线小半径曲线（全线半径R≤600m曲线共87条）总数的67.8%。

其中，有4条曲线已进行两次更换，分别是K19+487—K20+097，半径500m，K24+370—K25+342，半径500m，K25+875—K26+634，半径400m，K78+790—K79+711，半径400m。

2 大准线曲线钢轨磨耗情况分析曲线钢轨磨耗是不可避免的，结合实际情况分别从以下几个方面对钢轨磨耗作出分析。

2.1曲线钢轨磨耗客观原因曲线是轨道结构强度中的薄弱环节，当列车运行进入曲线后，车体受机车牵引，随着贯性向前运行，轨道迫使车辆转弯，这样必然行成车轮冲击轨道，造成轨道变形，车轮和钢轨同时受到磨耗，当离心力和向心力不平衡时，更加剧钢轨的磨耗，导致曲线上股内侧圆弧段至顶面1/3处连续性鱼鳞剥落掉块，下股踏面中部连续麻点，并且发展扩大。

随着磨耗的日益加重，当钢轨状态不能满足列车运行要求时，则必须对曲线钢轨进行更换。

工务段对小半径曲线共先后更换63次，其中有62次是更换的曲线上股，再次证明了曲线上股是钢轨最易磨耗的部位。

2.2大准线曲线钢轨更换时间在更换过得59条小半径曲线中，其中2008年共更换16条，春季更换3条，秋季更换13条；2009年更换32条，春季更换16条，秋季更换15条（有1条是第二次更换）；2010年更换15条，春季更换12条，夏季更换3条（有3条是第二次更换）。

曲线尖轨线型对其磨耗特性影响的研究
王树国;王猛;司道林;葛晶
【期刊名称】《铁道建筑》
【年(卷),期】2015(000)001
【摘要】为解决曲线尖轨使用寿命短的技术难题，研究并实践了直曲组合型曲线尖轨技术。

新尖轨采用相离半切线型，前端直线段长度为5439 mm，是原曲线尖轨前端直线段长度的2倍。

重载车辆—道岔动力学仿真计算结果表明，该设计可显著减小列车顺向出岔时作用在尖轨前端的横向力及磨耗指标，从而改变尖轨磨耗特性，延长尖轨使用寿命。

尖轨磨耗和寿命观测试验表明：新尖轨最大磨耗发生在尖轨宽60～70 mm断面，使用寿命是传统曲线尖轨的3～4倍，表现出和传统曲线尖轨不同的磨耗特性。

【总页数】6页(P87-92)
【作者】王树国;王猛;司道林;葛晶
【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081
【正文语种】中文
【中图分类】U213.6+3
【相关文献】
1.电子清纱器双曲线型清纱特性曲线与纱疵样照 [J], 郝长义
2.重载铁路曲线几何参数对钢轨磨耗影响的研究 [J], 李伟;马战国;司道林
3.京沪高速铁路调节器尖轨刨切曲线线型研究 [J], 马战国;李伟
4.60 kg/m钢轨12号提速道岔曲线尖轨磨耗机理探讨 [J], 姜卫利;谷爱军;刘中勋
5.基于曲线型EPS助力特性曲线的设计 [J], 向铁明;李启顺
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地铁轨道小半径曲线钢轨侧磨规律阐述摘要：地铁轨道磨损造成的轨道使用寿命降低是地铁运行的重要问题，本文主要分析了地铁轨道小半径曲线钢轨侧磨规律的研究背景和研究意义，然后阐述了研究方法，最后总结了现场实验和仿真分析的研究结果。

关键词：地铁轨道；小半径曲线；钢轨侧磨一、地铁轨道小半径曲线钢轨侧磨规律的研究背景和意义随着城市经济的不断发展，城市交通线路规划受到了一定限制，目前小半径曲线在我国线路规划中逐渐广泛，而列车在半径曲线中行驶，其钢轨受牵引力的影响会受到一定的磨损，从而减少了钢轨和轮对的使用寿命，使得地铁运营成本增加，一些城市的地铁因钢轨磨损而导致其使用寿命大大缩短，所以研究地铁轨道半径曲线钢轨侧磨规律对于延长地铁轨道使用寿命，增加地铁运营经济效益具有重要意义。

目前由于机动车辆数目不断增多，城市交通压力过大，堵塞成为交通方面的一大问题，交通拥堵为居民生活工作带来了极大的不便，所以轨道交通的规划和建设成为缓解城市交通压力的重要方式，通过加强地下空间的应用，构建合理的地下轨道交通体系，使人们工作生活出行更加便捷。

由于地铁轨道交通一般在地下空间以隧道的形式出现，能够同时承载多个乘客，并且准时性，便捷性都比较高，地铁轨道逐渐成为我国应用较为广泛的交通方式，在我国公共交通体系中占据重要的位置，不仅使人们的生活，工作更加方便，还促进了城市发展。

但是由于在地铁轨道规划中需要考虑到原有建筑以及街道等因素，还要考虑地铁轨道与其他公共交通的衔接，所以其路线规划受到一定的限制，需要设计较多的小半径曲线，而列车在小半径曲线中行驶，难免会造成钢轨的摩擦，从而降低钢轨的使用寿命。

钢轨是地铁顺利运行，不可缺少的结构，也是引导列车运动，承载列车重量的关键部位，列车在小半径曲线中行驶，在牵引力的作用下会使车轮与钢轨产生摩擦，从而导致钢轨侧磨影响钢轨的使用寿命。

同时由于地铁轨道每一站之间的距离较短，行驶时间也较短，在运行过程中，地铁轨道需要频繁启动和停止，从而加剧了钢轨与车轮之间的摩擦，种种因素都会导致钢轨磨损严重，从而使钢轨使用寿命缩短，同时会降低钢轨与车轮之间的匹配度，影响地铁列车运行的安全性和稳定性，甚至会造成地铁列车的其他部位受到影响，所以要针对地铁轨道小半径曲线钢轨侧磨规律，定期对地铁钢轨进行更换和维修，尽可能降低地铁的运营成本，确保地铁的运行安全。

轮轨润滑对地铁小半径曲线段外轨磨耗影响
罗信伟;张斌;汪龙洋;冯青松
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2024(27)2
【摘要】[目的]地铁线路小半径曲线段的数量占比高、钢轨磨耗严重,通过润滑改变轮轨接触区的摩擦因数可以有效降低钢轨磨耗,因此有必要对轮轨润滑与钢轨磨耗之间的影响关系进行研究。

[方法]介绍了润滑减磨理论;建立侧磨预测模型,将钢轨侧磨量为5 mm作为1个阶段,仿真计算不同侧磨阶段下的外轨磨耗规律;结合润滑减磨仿真计算结果,提出相应的外轨润滑措施。

[结果及结论]钢轨上道初期,当钢轨出现侧磨后进行润滑,润滑减磨效果不显著;当钢轨侧磨量达到5~10 mm时,润滑涂敷效果差别显著,可以延缓钢轨磨耗发展时间至少3个月;外轨磨耗后期,钢轨侧磨速度明显加快,润滑涂敷效果差别不显著。

建议在钢轨出现侧磨后进行润滑涂敷,当钢轨侧磨量达到5~10 mm时,对钢轨进行重点润滑涂敷。

轮轨润滑可以降低钢轨磨耗速率,减缓曲线外轨磨耗发展,延长钢轨使用寿命,降低维修成本。

【总页数】5页(P73-77)
【作者】罗信伟;张斌;汪龙洋;冯青松
【作者单位】广州地铁设计研究院股份有限公司;华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U231;U213.42
【相关文献】
1.地铁直线段轮对横移量对轮轨磨耗的影响
2.地铁小半径曲线段新型护轨的钢轨振动及磨耗研究
3.地铁线路曲线半径和列车速度对轮轨磨耗的影响
4.车轮镟修踏面对地铁小半径曲线段外轨侧磨发展影响的仿真分析
5.地铁曲线段非对称轨底坡对轮轨匹配特性的影响
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最小曲线半径| | [<<][<<] [>>]最小曲线半径（minim um ra diu s of cu rve ）铁路全线或某一路段内规定的圆曲线半径的最小值。

最小曲线半径对运营条件影响较大，且影响程度随运量和行车速度的增大而增大。

若半径过小，不仅会限制速度，加剧轮轨磨耗，增加维修工作量，增大运营支出，影响旅客舒适，甚至危及行车安全。

从工程方面看，若选项用的曲线半径偏大不适应地形，甚至危及行车安全。

从工程方面看，若选用的曲线半径偏大不适应地形，则会增加桥、隧和路基工程数量，增大工程费；过小的半径对工程也会产生不利影响，如增加线路长度，需要加强轨道，增加接触导线的支柱数量（对于电力牵引线路），导致粘着系数降低及在紧坡地段因曲线阻力和黏着系数降低导致坡度折减增大而展长线路等。

影响最小曲线半径标准的因素 可归纳为以下五个方面。

①行车速度。

曲线半径是限制列车在曲线上的运行速度的主要因素之一，因此，最小曲线半径应满足设计线的旅客列车最高行车速度（或路段设计速度）的要求，同时还应考虑客、货列车或高、低速度列车共线运行时的速度差的影响。

②设计线的运输性质。

客运专线主要保证旅客舒适度，重载运输线重视轮轨磨耗均匀，客货列车共线运行线路则需两者兼顾。

③运行安全。

为保证机车车辆在曲线上的运行安全，保证轮轨间的正常接触，车辆上所受的力应保持在安全范围内。

最小曲线半径应保证车辆通过曲线的安全性、稳定性及客车平稳性的评价指标符合相关规定。

还应保证列车在曲线上运行时不倾覆。

抗倾覆安全系数与曲线半径、行车速度、曲线超高、风力大小、车辆类型、装载情况与重心高度、振动性能等因素有关，在其他条件一定的情况下，最小曲线半径决定于最小的抗倾覆安全系数。

④地形条件。

在保证运营安全的前提下，曲线半径应与沿线的地形条件相适应。

山区地形复杂，坡陡弯急，采用较小半径的曲线既可避免破坏山体，影响环境，也可减少工程，节约投资。

轮轨接触几何关系班级：学号：姓名：轮轨接触几何关系是轮轨关系研究的基本内容，它不仅关系到车辆的动力学性能，也关系到轮轨之间的磨耗。

其研究结果可以用于横向稳定性计算、随机响应计算及动态曲线通过计算等，还可以用于轨道几何参数和轮轨外形的合理选择。

选择合适的轮轨几何，不仅可以改善车辆的动力学性能，还能降低轮轨间的磨耗，减少制造和维修成本，提高车辆的可靠性，延长车轮的使用寿命。

本文采用Simpack软件模拟轮轨接触，选用的车轮踏面为S1002，轨头为CHN_60。

1. S1002踏面外形S1002外形轮廓由车轮踏面作用区域之外的倒角、外侧斜度区域A、踏面区域B和C、踏面外形轮廓与轮廓外部区域的连接区域D、70o轮缘角长度区域E和轮缘区域F、G、H构成。

其中，外侧斜度区域A的斜度值可从6.5%至15%；踏面区域B和C由两段凹凸方向不同的高次曲线构成；连接区域D为一段半径为13mm的圆弧；70o轮缘角长度区域E为一条切线段；当车轮直径≥760mm时，轮缘高度h为28mm，轮缘区域F、G、H分别由半径为30mm、12mm和20.5mm的三段圆弧构成。

随着轮缘厚度的变化，轮缘及其踏面的连接区域也随之变化。

S1002踏面外形如图1-1所示。

图1-1 S1002踏面外形2. CHN_60轨面形状CHN_60钢轨顶面采用80-300-80的复合圆弧，具有与车轮踏面相适应的外形，能改善轮轨接触条件，提高抵抗压陷的能力；同时具有足够的支承面积，以备磨耗。

CHN_60踏面外形如图2-1所示。

图2-1 CHN_60轨面截面形状3. 轮轨几何关系参数轮轨几何关系重要参数有：车轮和钢轨型面、轨距、轨底坡、轮缘内侧距、名义滚动圆距轮对中心距离和车轮名义直径。

其几何关系平面图（见图3-1）和影响轮轨接触几何关系参数的平面图（图3-2）如下所示。

图3-1 轮轨接触几何关系平面图图3-2 影响轮轨接触几何关系平面图4. 轮轨接触几何关系的特征参数在机车车辆动力学研究中，除了要计算处接触点位置和相应参数值，另外，还要研究和动力学性能直接相关的轮轨关系特征参数，它们分别是：等效锥度、等效接触角、轮对重力刚度和重力角刚度。

地铁小半径曲线轨道扣件参数对钢轨波磨的影响赵江伟;赵晓男;陈光雄;欧阳华江;崔晓璐【摘要】针对地铁曲线线路中出现的钢轨波磨现象,基于地铁小半径曲线轨道上轮轨间蠕滑力饱和引起轮轨系统摩擦自激振动从而导致钢轨波浪形磨耗的理论,借助有限元方法,建立不同扣件类型的轮轨系统接触模型,并采用复特征值方法研究在车辆通过小半径曲线线路时轮轨系统的稳定性,研究不同扣件模拟方式及刚度对钢轨波磨的影响.对比计算结果可以发现:相比于使用弹簧阻尼单元,采用实体单元模拟扣件的模型结果更贴近现场数据;在轨下垫板与钢轨分别设置接触和固定连接的模型中,接触模型的仿真结果更加理想.由此可见,研究钢轨波磨时,接触模型是一种较为可取的仿真方式;一定范围内改变扣件的刚度对摩擦自激振动产生时对应频率的大小影响甚微,但扣件的垂向刚度值过小会使波磨现象更加严重.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2018(062)012【总页数】5页(P6-10)【关键词】地铁;钢轨波磨;自激振动;小曲线半径轨道;扣件系统【作者】赵江伟;赵晓男;陈光雄;欧阳华江;崔晓璐【作者单位】西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所,成都610031;西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所,成都610031;西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所,成都610031;西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所,成都610031;西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所,成都610031【正文语种】中文【中图分类】U213.2;U213.5+3近十几年来，我国各大主要城市的城市轨道交通得到突飞猛进式的发展。

地铁作为城市轨道交通中最主要的一种运输方式，在城市交通疏导中承担着日益重要的责任。

地铁线路中钢轨波浪形磨耗是地铁运行中一直悬而未决的问题，由此导致的尖啸噪声污染甚至脱轨风险不容忽视[1]。

对一条新投入使用的地铁线路，钢轨波浪形磨耗出现的时间少则2～3个月，多则1～2年[2]。

对于轻微的波磨可以通过打磨去除，情况严重的只能更换钢轨。

高速铁路轮轨磨损仿真分析研究一、引言高速铁路的建设是铁路交通发展的重要组成部分，同时也是我国经济快速发展的重要标志。

高速铁路的运营需要高速铁路轮轨系统和其他关键部件的协同运作，保证高速列车的安全、稳定、高效运行。

因此，高速铁路轮轨磨损仿真分析是高速铁路运行安全保障的重要研究领域。

本文将从高速铁路轮轨系统的基本结构、高速列车运行的关键特性、轮轨磨损的基本机理、轮轨磨损仿真模型等方面展开研究，旨在为高速铁路轮轨磨损仿真分析提供一定的参考。

二、高速铁路轮轨系统的基本结构高速铁路轮轨系统是由车轮、轮轴、动力传动装置、钢轨、轨道床、道岔等部分组成的。

其中车轮和钢轨是高速列车运行过程中最关键的部分，直接影响高速列车的运行安全和乘车舒适程度。

车轮和钢轨之间的配合度和力学特性是高速列车行驶过程中最主要的控制因素。

车轮是高速列车的重要组成部分，负责承受车身重量和与钢轨之间的压力。

车轮的质量、材料、尺寸、采用的轮辋形状、行驶速度、扭转角度等都会影响车轮与钢轨之间的相互作用，对轮轨磨损造成直接或间接的影响。

钢轨是高速列车的行车轨道，是铁路运输中最常见、最重要的铁路设施之一，分为直线轨道和曲线轨道两种。

钢轨的质量、精度、曲率、轨床维护等都是决定高速列车运行安全的重要因素。

钢轨在承受车轮的横向和纵向荷载同时也会不断受到磨耗和损伤，这些磨损和损伤会影响列车的稳定和安全。

三、高速列车运行的关键特性高速列车的运行过程受到多种因素的影响，诸如车体重量、车速、弯道曲率半径、轨道几何和轨道质量等都会对列车运行过程和钢轨磨损产生重要影响。

首先，车体重量对列车运行和轮轨磨损有直接影响。

高速列车的车体重量一般是普通列车的3倍以上，给轮轨系统添加了更大的负担。

当车辆行驶在变曲率或曲线区域时，车体的重力会产生横向力和垂向力，在车轮和轨道之间产生更大的应力和摩擦力。

其次，车速也是高速列车运行过程中不可忽视的因素。

高速列车行驶速度通常在300km/h以上，随着车速的提高，轮轨磨损率也会增加。