轮对通过磨耗后固定辙叉的试验研究及接触分析

摘要

为研究轨道车辆轮对通过磨耗后道岔固定辙叉的接触磨耗问题,搭建一种全尺寸轮对-固定辙叉试验台进行轮对通过辙叉的试验研究。并根据轮对过叉接触位置试验结果,选取5个典型接触位置建立轮对固定辙叉弹塑性接触模型,通过有限元仿真计算对轮叉间的接触斑与等效应力进行分析。由轮叉试验得出车辆轮对顺向(由心轨端驶向翼轨端)通过固定辙叉时,从距离理论尖端225 mm至237 mm位置处轮对与心轨翼轨同时接触;由有限元计算可知,辙叉心轨等效应力很大,易发生严重的磨耗;轮对过叉过程中,垂向位移会有明显的降低,且过叉速度越小,垂向位移相对降低值越大;轮对过叉方向不同,对辙叉最大冲击作用位置不同,但由于对中位置轮对与心轨的接触面积比翼轨小得多,故固定辙叉心轨磨耗比翼轨严重;有限元计算与试验研究结果相一致,为减缓辙叉磨耗提供有效试验方法。