自2005年以来,中国机车车辆厂在日本,德国和法国引进了高速动车组主要技术,其时速可达200km/h〜300km/h[1]。目前中国有CRH1,CRH2,CRH5等动车组车型,通过与外国公司的合作,学到了大量的技术经验。我国不断在吸收国外的技术,同时也开发自己的高铁技术。已经掌握了高速动车组组装,车身,牵引变流器等9项关键技术和受电弓,空调系统等10大支撑技术。我们都清楚的知道,轮轨列车的轮对非常重要,它需要承担起整个列车的重量,因此研究轮对强度影响是非常热门的研究。车轴是承载机车重量,动载荷,弯矩,扭矩和装配应力的主要部件,其安全性也值得关注。同时,轴也承受过盈配合产生的接触面压力的影响。因为轴向接触面应力分布不均匀,中间趋势比较低,在轴向端附近容易形成非常大的应力集中。因此,在研究轴力时有必要考虑这种边缘应力集中影响[1]。目前,中国正处于铁路大发展阶段,事故会给中国的机车车辆制造业和铁路运输带来不可预测的重大损失。因此,我们必须对轮对的强度进行可靠的评估并避免这种情况发生。
在当前形势下,中国正处于经济大发展时期,目前中国铁路发展中心主要集中在高速客车上。随着我国高铁的越来越发达,其速度越来越快,承受的重量越来越大,因此对轮对的承载要求也同样越来越高。为了保证铁路车辆的安全运行和乘客的安危,有必要对轮对的强度要求和设计标准进行提高[2]。因此,在研制高速客车时,上级部门应该严格把关,注意轮对的强度符合要求,要进行多次测试评估才能运营。这对于高速客车的发展起到重要的作用,也是发展的基础。
1.1.2国外高铁发展现状
众所周知,日本的高速动车新干线是世界上最先进的高铁之一,它在1964年通车,为世界高铁首次拉开序幕。从那时起,高速铁路的发展已成为各国研究的重点。和传统的铁路相比,高铁的优势在于更快,更舒适,更安全,更节能。从那时起,全球高速铁路运输技术的发展已经开始。随着高速铁路的高速发展,许多国家开始把高铁列为重要的国家政策。欧洲国家特别典型,各国家都把精力和钱财花在大规模建设高铁和铁路体系。欧洲区域的高铁体系是以欧盟的发展奠定基础的,它分别以法国和德国为中心,并且已经着手开始了全面建设高铁网。自1981年以来,法国在欧洲首次开通了首条高速客运专线——巴黎里昂高速列车东南线,令人惊讶的是它的最高时速可达320公里。当然其他国家也在同步发展,西班牙和意大利的高速动车设计速度也可以达到300km/h以上。日本的新干线瞬间拥有了两个强有力的竞争对手,那就是法国TGV系统和德国ICE系统。欧洲各国发起的各类高铁已经引领着世界走向高铁网的顶峰。
1.2课题的目的和意义
随着我国高铁的越来越发达,其速度越来越快,承受的重量越来越大,因此对轮对的承载要求也同样越来越高。车轮对由车轴和车轮组合而成。机车和车辆的所有重量都在车轮对上,并且通过车轮对将其施加到轨道上以使其运行。因此,乘客的安全和舒适和轮对息息相关,随着中国高铁的快速发展,高铁是我们出行的必不可少的交通工具。车轮定位中的车轴是重要且关键的部件。车桥上有很多设备,如变速箱,牵引电机等,因此需要进行高强度的评估。同时,轴也承受过盈配合产生的接触面压力的影响。
1998年6月3日德国因为铁路事故而引起的世界的轰动,其原因就是德国ICE高速列车客车的弹性轮箍在铁路桥上发生疲劳断裂。在我国,由于高铁研究较晚,与一些先进国家还有距离。在近年来不停引进运营的重载列车和高速列车中,经常出现关键零件发生疲劳损坏的情况,例如准高速内燃机车DF11的转向架车轮发生了疲劳断裂,给铁路事业带来了许多不便。还有快运货车转K4转向架的弹簧托板的疲劳破坏等等问题,给我国高铁经济和乘客安全带来损失和不便[3]。 高铁轮对强度影响分析(2):http://www.chuibin.com/jixie/lunwen_205327.html