地铁曲线地段钢弹簧浮置板轨道钢轨波磨成因及控制方法

作者：黄河山; 王伟华; 姚宇飞; 汤雪扬; 王俊龙

来源：铁道标准设计, 2023, 1-8.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202212040001

• 地铁
• 钢弹簧浮置板
• 钢轨波磨
• 摩擦自激振动
• 控制方法

随着地铁列车行驶速度与行车密度不断提高，越来越多的线路出现了钢轨波磨现象，引起了严重的环境振动噪声问题。为研究曲线地段钢弹簧浮置板轨道钢轨波磨的成因，本文对某地铁线路钢轨波磨情况以及轨道动力响应进行了现场测试，建立了曲线地段轮对-钢弹簧浮置板轨道系统有限元模型，探究了轮轨间摩擦系数、扣件刚度以及隔振器垂向刚度对钢轨波磨的抑制作用。结果表明，钢弹簧浮置板曲线地段波磨波长为30～50 mm，列车通过该波磨区间时会引起416～694 Hz的振动。轮轨系统位于曲线地段时的不稳定振动主要发生在内轮与内轨之间，导致内轨产生更为严重的钢轨波磨。412.56 Hz的不稳定振动是引起钢弹簧浮置板地段产生钢轨波磨的重要原因。随着曲线半径减小，钢轨波磨产生的可能性增大，特别是列车通过半径小于600 m的曲线时，轮轨间摩擦自激振动十分容易发生。降低轮轨间摩擦系数、增大扣件刚度与隔振器垂向刚度均可有效降低轮轨系统发生自激振动的趋势，从而抑制钢轨波磨的产生与发展。考虑到轨道结构减振的需求以及负阻尼比的增长幅度，应优先选择增大扣件刚度的措施来抑制钢轨波磨的产生与发展。研究结果可为地铁钢轨波磨治理提供思路。

• 单位
  建筑工程学院; 北京交通大学