曲线条件下重载列车闸瓦压力不均衡紧急制动特性分析

摘要

为研究重载列车通过曲线时闸瓦压力不均衡对轮轨动态相互作用的影响，以万吨重载列车为研究对象，根据多体动力学理论，建立考虑基础制动装置且能够模拟轮瓦摩擦制动效果的三维和一维混编的万吨重载列车动力学模型，并对动力学模型的有效性进行验证。基于此，针对曲线上基础制动装置故障导致目标车辆出现不均衡闸瓦压力的情况，系统研究了不均衡闸瓦压力对重载列车曲线通过性能的影响。仿真结果表明：在曲线线路上出现紧急制动不均衡闸瓦压力时，列车产生的车钩力和轮轨激励的共同作用导致重载列车动力学行为恶化。通过1 200 m的曲线半径时，在车钩力和闸瓦压力不均衡作用的影响下，一位轮对的横移量、轮轴横向力和磨耗数相比正常制动工况分别增大了16.7%、25.7%和118.66%。列车在半径为600 m的曲线上发生闸瓦压力不均衡时，轮轨动态相互作用恶化最为严重，闸瓦压力不均衡导致列车出现脱轨、轮缘贴靠以及轮对磨损的可能性更大。因此，在重载列车实际运行和维护过程中，需重点关注列车在曲线上的制动行为以及基础制动装置的保养。

关键词

多体动力学 / 重载列车 / 紧急制动 / 闸瓦故障 / 曲线通过性能

基金资助

国家自然科学基金项目(52205217); 河北省省级科技计划项目(225676162GH); 轨道交通运载系统全国重点实验室自主课题(2024RVL-T09)