[發明專利]一種鐵道車輛滾振試驗臺曲線通過試驗方法

在審

• 申請號: 201711080294.3
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107860595A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 姜瑞金;劉偉渭;張良威;劉鳳偉;徐力;徐勇;熊頡;殷盛福;黎凱平;胡喜斌;龍華樂;陽帆;陳東鑫
• 申請（專利權）人: 中車長江車輛有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本發明涉及機械領域，尤其是涉及一種鐵道車輛滾振試驗臺曲線通過試驗方法。

背景技術

列車運行中的曲線通過性能是直接影響車輛運行質量的最重要因素，車輛具有良好的曲線通過性能意味著在通過曲線時輪軌間的作用力較小，這既提高了車輛的抗脫軌安全性能，又減小了對軌道的作用力和輪軌磨耗，延長了軌道的使用壽命。因此，對車輛曲線通過性能進行試驗非常重要和必要。

目前，在鐵道車輛曲線通過試驗研究中主要采用以下幾種方法:一種是在實際軌道上作線路運行試驗；一種是在環形軌道上作線路運行試驗；一種是在實驗室里建造定置試驗臺。

采用實際線路試驗方式，缺點在于：通過在鋼軌上布置應變片而成為測力鋼軌，需要布置大量的應變片；成為試驗段的測力鋼軌其線路曲線半徑已固定，車輛運行于該試驗段的速度不變，測試工況單一，不能進行多速度多曲線半徑試驗。

采用環形軌道方式，缺點在于：需要修建試驗線路，要占用很大的場地，并且對運行中的列車的某些動態參數測試很不方便，甚至無法進行。

采用試驗臺的方式，則占用場地少，且能動態地、變化地模擬列車以不同的速度運行在不同的曲線，另外由于事先已在試驗臺上加裝測力滾輪等設備，所以對于不同試驗車輛可以方便快捷的進行測試。但現有的定置試驗臺，主要是針對車輛直線線路運行工況的模擬，少數試驗臺附帶具有曲線線路模擬功能，并且也只考慮了曲線超高不足和曲線內外軌長度差，但這與實際的輪軌接觸關系相差較大，并且在試驗開始的未平衡階段到平衡階段的沖擊很大，同時輪軌沖角明顯偏小，這些均使得試驗結果并不理想。因此，本發明綜合考慮車輛線路曲線通過的影響因素，實現軌道車輛的滾振試驗臺曲線模擬。

發明內容

本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種鐵道車輛滾振試驗臺曲線模擬的試驗方法，該方法通過試驗臺對車輛運行于實際線路圓曲線時所受的離心力作用、線路超高、軌道內外軌長度差、軌道自身圓曲線特征的模擬，實現曲線通過的模擬。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種鐵道車輛滾振試驗臺曲線通過試驗方法，其特征在于，包含如下的步驟：

步驟1、根據曲線半徑，調整左右滾輪的轉速，模擬曲線上內外軌的長度差，具體是：

車輛通過一定半徑的曲線線路時線路外軌長于內軌，滾動臺調整滾振輪轉動速度，使兩側滾振輪出現速度差，這樣在相同的時間內左右車輪滾動過的距離不同，即可以模擬曲線上內、外軌長度的不同；

若曲線為右彎曲，曲線半徑為R，軌距為2l，車輪通過曲線速度V，外側車輪速度V_l，內側車輪速度V_r，左側軌道滾動輪角速度ω_l，右側軌道滾動輪角速度ω_r，滾振輪半徑r；車輛通過曲線時處于徑向位置的左右車輪平移速度為：

則左右滾振輪角速度為：

其中，R為曲線半徑，2l為軌距，V為車輪通過曲線速度，V_l為外側車輪線速度，V_r為內側車輪線速度，ω_l為左側軌道滾動輪角速度，ω_r為右側軌道滾動輪角速度，r為滾振輪半徑；

步驟2、根據曲線半徑，把滾輪設置在曲線切線方向，模擬被試車在相應曲線，具體方法是：

車輛通過一定半徑的曲線線路時，車輪沿著曲線的切線方向運行，根據曲線半徑，把滾輪設置在曲線切線方向，模擬被試車輛運行在相應曲線切線方向上；滾輪模擬曲線線路位置示意圖和幾何圖如圖2、圖3所示；

O點是半徑為R的曲線圓心，將車體中心F與O處于同一垂線上，則四位輪對與軌道切線夾角為∠COF＝θ₄，三位輪對與軌道切線夾角為∠BOF＝θ₃，二位輪對與軌道切線夾角為-θ₃，一位輪對與軌道切線夾角為-θ₄；

車輛定距為L_c，轉向架軸距為d，AB＝a為初始位置三、四位滾輪間距，線路曲線半徑OC＝OB＝R，BF＝L_c/2-d/2為車輛中心到三位輪對中心間距；做輔助線OE⊥BC，CG⊥AB，那么∠BOC＝2∠COE＝2β，∠ABC＝θ₃+β；于是，

θ₄＝θ₃+2β(7)