[發明專利]確定高速鐵路鋼軌磨損的方法和裝置

有效

• 申請號: 201810375206.0
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108875121B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 王璞;王樹國;李偉;葛晶;王猛;司道林;徐良善;楊亮;錢坤;楊東升;趙振華;曾瑞東
• 申請（專利權）人: 中國鐵路總公司;中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;董文倩

本發明公開了一種確定高速鐵路鋼軌磨損的方法和裝置。其中，該方法包括：獲取車輛模型數據；對車輛模型數據進行計算得到輪軌接觸參數；根據輪軌接觸參數得到輪軌接觸斑內的磨損深度；根據輪軌接觸斑內的磨損深度確定鋼軌型面的磨損速率。本發明解決了現有技術無法對鋼軌磨損量進行定量預測的技術問題。

技術領域

本發明涉及動力學領域，具體而言，涉及一種確定高速鐵路鋼軌磨損的方法和裝置。

背景技術

鐵路是國民經濟發展的大動脈，高速鐵路是現代化鐵路運輸的必然選擇和核心技術。目前，我國高速鐵路的發展正逐漸從大規模建設向長期安全運營轉變。隨著高速鐵路運營時間的增長，鋼軌出現了磨損現象。鋼軌的磨損引起鋼軌軌頭型面的改變，進而導致輪軌接觸狀態和車輛軌道系統動力響應發生變化，對列車高速運行的穩定性、安全性以及車輛軌道系統各個部件的使用壽命都產生了很大的影響。

在現有技術中，可通過數值仿真計算的方式來預測高速鐵路鋼軌磨損，然而現有的計算方法大多是針對車輪磨損的，并且對于軌道條件的考慮通常過于簡化。此外，現有的計算方法一般將車輛設計為以固定速度在一段直線軌道或曲線軌道或由直線段曲線段組成的復合軌道上運行。而在實際運營中，列車的運行條件往往比較復雜，可能會以多種速度形式，并且軌道也是由多種不同軌道條件地段組成。上述現有計算方法的缺陷影響了對鋼軌磨損進行預測的合理性和數值方法的實用性。另外，現有的大部分預測方法采用特定運行距離作為車輪型面更新步長，即列車運行固定距離后，車輪型面進行更新。這種型面更新方法雖然在一定程度上可以提高計算效率，但可能會在計算過程中引起磨損的偏差，并且偏差可能會不斷累積、放大甚至直接導致錯誤發生，由此可見，現有的預測鋼軌磨損的方法很難確保數值計算的可靠性和穩定性。而對于鋼軌的磨損問題，目前國內外仍多采用磨損指數、接觸斑磨損功率等指標對磨損情況進行評定。這些評定方法雖然具有不同的出發點，并能在一定程度上反映磨損的影響因素和規律，但不能對鋼軌磨損量及分布情況進行定量預測。

針對上述現有技術無法對鋼軌磨損量進行定量預測的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種確定高速鐵路鋼軌磨損的方法和裝置，以至少解決現有技術無法對鋼軌磨損量進行定量預測的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種確定高速鐵路鋼軌磨損的方法，包括：獲取車輛模型數據；對車輛模型數據進行計算得到輪軌接觸參數；根據輪軌接觸參數得到輪軌接觸斑內的磨損深度；根據輪軌接觸斑內的磨損深度確定鋼軌型面的磨損速率。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種確定高速鐵路鋼軌磨損的裝置，包括：獲取模塊，用于獲取車輛模型數據；計算模塊，用于對車輛模型數據進行計算得到輪軌接觸參數；處理模塊，用于根據輪軌接觸參數得到輪軌接觸斑內的磨損深度；確定模塊，用于根據輪軌接觸斑內的磨損深度確定鋼軌型面的磨損速率。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種存儲介質，該存儲介質包括存儲的程序，其中，程序執行確定高速鐵路鋼軌磨損的方法。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種處理器，該處理器用于運行程序，其中，程序運行時執行確定高速鐵路鋼軌磨損的方法。

在本發明實施例中，采用車輛-軌道耦合動力學和材料磨損理論計算鋼軌磨損的方式，通過獲取車輛模型數據，并對車輛模型數據進行計算，得到輪軌接觸參數，然后再根據輪軌接觸參數得到輪軌接觸斑內的磨損深度，進一步根據輪軌接觸斑內的磨損深度確定鋼軌型面的磨損速率，達到了對鋼軌磨損量進行定量預測的目的，從而實現了減緩鋼軌磨損發展的技術效果，進而解決了現有技術無法對鋼軌磨損量進行定量預測的技術問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例的一種確定高速鐵路鋼軌磨損的方法流程圖；