架橋機車輪打滑時車輪和軌道的熱機耦合分析

樂 鋒

（中鐵十七局集團，河北石家莊 050000）

1 引言

架橋機目前是目前大型鐵路公路橋建設(shè)的必備大型工程機械，按照噸位分類，目前國內(nèi)有900t過隧（不過隧）架橋機、550t箱梁架橋機、320t 架橋機等常用的架橋機，也有1600t、1800t 及3000t等特大噸位架橋機。按照種類分類，有雙導梁式架橋機、步履式架橋機、運架一體式架橋機及架造一體式架橋機等[1?6]。

這里以DF550導梁式架橋機為分析原型，其具體工序過程在此不再贅述。目前關(guān)于架橋機的研究主要還是集中在結(jié)構(gòu)強度和動力學方面，但是動力學方面的文獻不多，結(jié)構(gòu)強度方面如文獻[7]運用ANSYS軟件對架橋機主梁模態(tài)進行了分析，文獻[8]對架橋機吊梁天車進行了有限元分析，文獻[9]對架橋機后支腿結(jié)構(gòu)有限元分析，動力學方面如文獻[10]對架橋機結(jié)構(gòu)進行了動力學建模與動態(tài)特性分析，文獻[11]對架橋機主梁結(jié)構(gòu)進行了瞬態(tài)動力學分析。

目前還沒有見到文獻對架橋機的車輪進行分析，架橋機在運送梁的時候，車輪有時候可能會出現(xiàn)打滑的情況，如快速啟動及制動時，此刻的牽引力和制動力大于粘滑力[12]，起重小車和軌道直接會發(fā)生滑動現(xiàn)象，滑動過程中的接觸區(qū)會產(chǎn)生大量熱量，致使溫度升高，會使軌道和車輪產(chǎn)生破壞，影響架橋機的安全性。

這里將運用有限元軟件ABAQUS建立架橋機起重小車和軌道的熱力耦合三維有限元模型，分析車輪和軌道在純滑動時的溫度場及應(yīng)力場分布，并分析不同工作參數(shù)（工作載荷、摩擦系數(shù)、滑動速度）對結(jié)果的影響，最后探討了不同建模方法的區(qū)別，并運用移動熱源法分析了軌道的溫度及塑性應(yīng)變特性。……