軌道車輛輪軌接觸疲勞試驗系統(tǒng)研發(fā)

聶 焱，李 健，陳積云，楊 飛

(中機試驗裝備股份有限公司，吉林 長春 130103)

1 引 言

隨著軌道車輛的高速發(fā)展，提高軌道車輛的運行速度及運載能力已成為軌道車輛發(fā)展的一種趨勢。其中，輪軌接觸疲勞是軌道車輛系統(tǒng)中最基礎、最復雜的問題，在高速、重載的運行條件下，輪軌的接觸疲勞損傷變得愈發(fā)嚴重，影響著軌道車輛行駛的安全性。雖然理論計算早已成型，但仍需要大量的試驗作為基礎。本試驗系統(tǒng)的研發(fā)成功，可復現(xiàn)輪軌接觸疲勞現(xiàn)象，在實驗室內對高速列車輪軌接觸疲勞進行模擬研究。

本試驗系統(tǒng)主要模擬軌道車輛行駛中的輪軌關系，以研究接觸疲勞為目的進行設計，以縮比對車輛的車輪進行制造，并以軌道輪的方式對軌道進行復現(xiàn)，模擬縮比后的車輪承載力，模擬與真實車輛相同的車軸旋轉速度，載荷頻率與車速相對應。

模擬動車及拖車的輪軌接觸疲勞：動車車輪的接觸疲勞，車輪主動旋轉，軌道輪被動旋轉；拖車車輪的接觸疲勞，軌道輪主動旋轉，車輪被動旋轉。

本試驗系統(tǒng)采用鑄鐵底板、四立柱框架結構，車輪及軌道輪分別以各自的伺服電機進行驅動，最大驅動轉速為4500rpm，兩輪間徑向最大加載力為10kN，以靜壓油缸推力進行加載，最大動載頻率100Hz。記錄車輪軸與軌輪軸旋轉的周次、垂向力值，描繪車輪軸與軌輪軸的轉速、扭矩隨時間變化的曲線，并配有加速度傳感器記錄振動值大小。

2 主要技術指標

車輪徑向加載最大靜態(tài)試驗力：10kN；……