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中国铁道科学2025年第02期:高速轮轨低温+雪条件下黏着特性试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:常崇义;李兰;蔡园武;陈波;

单位:中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心;高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心轮轨关系实验室;

摘要:轮轨界面在低温+雪等复杂环境中,高速轮轨黏着特性将受到显著影响,进而影响列车运行的安全性和稳定性。针对这一问题,提出高速轮轨关系试验台轮轨界面低温+雪条件下的黏着试验方法,研究轮轨接触界面分别喷0和-2℃雪条件下的黏着特性,并通过分析雪与水的物态变化探讨黏着系数下降的原因。结果表明:低温环境下在轮轨界面喷0℃雪时,黏着系数随速度的增加呈先快速下降后缓慢下降的趋势,特别是在50~120km·h-1速度范围内黏着系数的下降幅度高达68%;与喷0℃雪相比,喷-2℃雪条件下的黏着系数高1倍左右;在50~120 km·h-1速度范围内,喷2℃水与0℃雪条件的黏着系数有较好的一致性,意为在此速度和温度范围内水与雪对黏着系数的影响较为相似;喷雪条件下,300 km·h-1速度时纵向蠕滑率超过0.6%后黏着力系数随纵向蠕滑率的增加出现剧烈波动,具有很大的不稳定性;低温+雪条件下雪-水-冰的物态变化及其在轮轨接触压应力作用下的转化机制对黏着系数具有显著影响。

关键词:轮轨关系;;轮轨接触;;低温;;雪;;黏着系数;;粗糙度

基金资助:国家自然科学基金资助项目(U2268212);; 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(J2023J011);; 中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2020YJ122)