高速铁路小半径曲线钢轨侧磨研究

徐 凯，李 芾，吴文逸，吴 昊

(1.西南交通大学 机械工程学院，四川 成都 610031；2.成都市经济和信息化局，四川 成都 610000；3.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031)

随着国家基础设施和客运网络的形成，高速铁路迅猛发展，客运量的激增对于高速动车组车辆的需求也日益增加[1]。从高速动车组车轮磨耗的观察结果可知，由于动车组运营过程中，线路主要以长直线和大半径曲线为主，因此车轮磨耗主要以踏面凹槽磨耗为主，但在轮缘处依然存在不同程度的磨耗[2]。动车组车辆在进行结构和悬挂参数设计时，由于需要充分考虑车辆在运营线路上的高速运行稳定性，即直线线路和大半径曲线线路运行的稳定性，因此在动车所和进出站区段的小半径曲线上的曲线通过性能以及车轮轮缘处的磨耗会较为恶劣。小半径曲线上的磨耗对于高速动车组车辆的影响较小，但由于走行车辆数量巨大，对于线路上钢轨的磨损比较严重。经统计，京津城际铁路天津站和京广高铁北京西站等400 m曲线半径外股钢轨的平均寿命仅有1年，经过更换热处理轨后寿命也只有2～3年[3]。由此可见，高速铁路小半径曲线钢轨侧磨问题急需解决。

对于小半径曲线侧磨问题的研究多为基础理论以及基于重载货车和城市轨道交通车辆的研究[4-7]，高速铁路的研究也普遍为运营中的较大半径线路，针对高速铁路小半径曲线的研究较少。文献[3]通过调整超高、轨底坡等参数对车辆通过高速铁路站区小半径曲线的动力学性能进行了分析，并根据车辆曲线通过性能对减缓钢轨侧磨提出了建议。……