铁道车辆不同等效锥度计算方法对比及软件编制

陈迪来， 曾 毅， 夏张辉， 杨 超， 贺梓豪

（1.上海应用技术大学 轨道交通学院, 上海 201418；2.中国铁路广州局集团有限公司 工务部, 广州 510088；3.中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所, 北京 100081；4.中国铁路广州局集团有限公司 广州动车段, 广州 510000）

等效锥度是评价轮轨接触状态的重要指标，直接关系到车辆运行的安全性和旅客乘坐的舒适性[1-3]。等效锥度过小时，铁道车辆车体容易出现低频晃动，发生“一次蛇行”；当等效锥度过大并出现“负斜率”特性时，铁道车辆容易出现转向架失稳报警和车体抖动，发生“二次蛇行”[4-5]。随着我国铁路里程日益增多，车轮和钢轨间的接触状态更加复杂，不同车辆与不同线路上的钢轨匹配后，等效锥度会发生明显变化。需要对等效锥度进行管理，确保等效锥度处于正常范围，保障列车运行的品质。

20 世纪60 年代，欧美各国开始研究蛇行运动和轮轨接触对车辆运行平稳的影响。经过多年研究，确定了等效锥度的计算原理以及应用标准。国际铁路联盟和欧盟铁路技术规范对服役车辆的等效锥度限值给出了不同的建议限值[6]。标准EN 15302 用于等效锥度算法的验证，标准UIC 519 给出了等效锥度的计算方法[7]。国内铁道车辆领域内很多研究工作探讨了等效锥度和车辆动力学性能的关系，比较等效锥度计算方法间的不同之处。通过镟修车轮、打磨钢轨、焊接接头不平顺区间等检修方法，可以明显改善车辆运行过程的稳定性[8]。轮轨参数的变化也会导致轮轨接触几何关系发生改变，影响高速列车动力学性能。……