CRH3型动车组构架横向失稳成因分析.pdfVIP

第 35卷 ，第6期 中 国 铁 道 科 学 Vo1．35 No．6 2014年 11月 CHINA RAILWAY SCIENCE November，2014 文章编号：lOOl一4632 (2o14)06一OlO5—06 CRH3型动车组构架横 向失稳成因分析 周清跃 ，田常海 ，张银花 ，常崇义 ，侯茂锐 (1．中国铁道科学研究院金属及化学研究所，北京 100081； 2．中国铁道科学研究院 铁道科学技术研究发展中心，北京 100081) 摘 要：针对高速动车组因其构架横向加速度超限 (简称构架横向失稳)而报警的问题 ，以武广高速铁路 为对象，分析和研究 CRH。型动车组构架横向失稳的成因。结果表明：车轮踏面磨耗 、部分地段钢轨轨面出现 宽光带和双光带 (轮轨接触不 良)而导致轮轨接触时的等效锥度偏大，是造成动车组在该地段发生构架横向失 稳的主要原因；当车轮踏面凹磨达到0．5玎lrn、轮轨接触光带宽度大于 50mill时，其等效锥度达到 0．5～0．7， 易发生构架横向失稳；加大轨距 ，减少车轮踏面凹磨，严格按设计廓形打磨钢轨，以及使用新廓形钢轨 60N， 均可有效改善轮轨接触关系，控制轮轨等效锥度的增大。 关键词：动车组；构架；横向加速度；等效锥度；车轮踏面；轨头廓形；CRH。型 中图分类号：U266．2：U260．331．8 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1001—4632．2014．06．16 我国高速铁路采用的轨底坡、轮对 内侧距和轮 中CRH。028型动车组 7号车 2位轮对报警 3起， 轨形面等虽与国外铁路的不完全相同_1]，可相比 CRH。025型动车组 2号车 1位轮对报警 2起，且 之下，与德国铁路具有较多的共 同点，包括相同的 构架失稳的地点主要集中在武广高铁下行线汩罗 轨底坡 (1：40)，相 同的车轮型面 (对 CRH。型 东一长沙南间K1552前后r4]。 动车组而言)，基本相同的钢轨轨头廓形 (我国的 为了寻找动车组构架横向失稳的成因，对构架 CHN60和 60N钢轨分别对应德国的60El和 60E2 失稳处线路的轨底坡、轨道静态几何尺寸、焊接接 钢轨)。但是德国高速动车组镟轮的周期较长，达 头平直度等进行系统的调查。结果表明：轨道静态 60～100万 kmL3；而 目前我国CRH3型动车组仅 几何尺寸 良好，线路轨底坡符合要求，轨枕挡肩完 运行20~25万 km就因构架横向加速度超限 (即 好，扣件齐全、无失效，扣件密贴合格率达 97 构架横向失稳)而报警，不得不进行镟轮。动车组 以上；但是，下行线有 30 以上的钢轨轨面出现 构架横向失稳不仅影响列车运行安全，频繁镟轮还 了2条轮轨接触光带以及轮轨接触宽光带，光带宽 会增加运营成本 。因此，本文以武广高铁为对象， 度达 50~55mm，分别如图1和图2所示；而在同 研究分析 CRH。型动车组构架横 向失稳 的成 因， 一 地段未发生构架横向失稳的上行线上，钢轨轨面 以及等效锥度与构架横向失稳的关系，并提出有效 的轮轨接触光带居中，光带宽度约为20～30mm， 的处理措施，以提高动车组的运行品质，延长镟轮 如图3所示 。 和钢轨打磨周期，节约运营成本。 对 K1552地段 内下行线的钢轨进行再次打磨 后，其表面的轮轨接触光带居中，光带宽度约为 1 武广高铁 CRH。动车组构架横 向 20mm，如图4所示。通过相关检测，表明钢轨再 失稳基本情况 次打磨后动车组的车辆动力学性能显著改善，消除