广义轮轨最佳匹配新方法技术

本发明专利技术实用于高速铁路，重载运输轮轨制造新法——轮的工艺及布局，轨的工艺及造型律的最佳匹配，特别实用于小半径高速化，重栽运输的铁路技术规程标准化，系列化，通用化，规范化造型．按轮轨同步特性要求，参考功率大，体积小，重量轻，重心低的高速轻型车的电传动主电路为直—交流，交—直—交系统或单相—三相变频器向同步电机供电的交—交流系统与降幂型轨迹匹配，形成径向运动锥度粘着导向纯滚动运动．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是用于铁路运营技术管理中的“广义轮轨最佳匹配”的方法-小半径高速化及轮轨制造工艺(轮的工艺及布局、轨的工艺及造型律)，特别实用于高速铁路运营技术管理规程的标准化、系列化、通用化、规范化造型。“广义轮轨最佳匹配”目的新型轨道降幂型 。运用在新线设计中，即可满足动能与轨迹最佳匹配z=lg(1-10lO)［ 1- △ KaV2bXh］]]>最佳匹配，当正整指数δ+2+ 1/(x) ＞3时，能提高线路质量两倍以上，结束轮轨构造不匹配设计，高速发展“轮轨最佳匹配”ro＝ (RΔr)/(jS) 新技术;用于旧线改造，拨距最小，但受现行轮轨不匹配的构造所控制，不能充分实施线型自身最佳匹配，只能作因线形制宜的改造轮轨关系;“动力内接超高”h＝ (aV2)/(bXR) ，具有“动力内接运动”性能的转动惯性内在自然力-径向运动锥度蠕滑导向纯滚动运动粘着力，且满足动能与轮轨最佳匹配，即与V =(sCH+hS)Rg]]>最佳匹配。C＞2，j＞0.5。“广义轮轨最佳匹配”系统工程新工艺降幂型轨道能满足动能与轨迹最佳匹配即 最佳匹配;动能与空时系统最佳匹配;轨道结构刚柔最佳匹配即T=M ωr -h2, H=M ω gbx(r -h2)]]>最佳匹配;小半径冻结接头无缝线路与道床阻力扣件阻力最佳匹配;均归结于动能与轨道最佳匹配。轮踏面具有较大当量锥度，轮的布局具有较小的轴距和全轴距所形成锥度差小于26毫米与轨道最佳匹配;轮轨与粘着力最佳匹配，更优于轴重＝20轮径。动能与轮轨最佳匹配，应满足H＝ (U3)/(3R) · (G)/(g) ·d·B·f·i·k- (h)/(S) · (G)/(bX) 最佳匹配，形成径向运动锥度蠕滑导向纯滚动运动。达到节约能源、设备长寿。a＞4.9，bx＞1。现行轮轨关系均不匹配，只作专业性改革，未作相互匹配相关函数研究。1.轮轨关系与现行动能不匹配生产情况 型(T)(毫米)(M)(毫米)(毫米)(毫米)(M)(M) (毫米)情况东方红2160 915 100 2200 8200 16.393 1000 0以上 20 85 产生y y y y y y y y y y y 60 y东风 126 1050 300 4200 12800 20.0 1435 30-50 60 125 yy y y y y y y y y y y 90 y韶山1.2138 1250 y 4600 15000 18.40 y y y y y4670 17356韶山3001y y y 4300 15800 y y y y y y轮轨理论处于追索时期，未发现轮轨具有同步函数特性，轮轨不匹配，不论超高如何、粘着力如何，轮、轨磨耗严重。目前各国铁路采用和一些铁路组织推荐 (2P)/(D) ＝18～36.6(吨/米);我国采用 (2P)/(D) ＝16.393～20.0。2.轮轨空时系统力系组合形式不匹配生产情况 广义轮、轨不匹配不论动能如何、线型如何、超高如何、离心力偏心距如何、横推力如何，轮轨磨耗均严重。目前国际铁路联盟试验研究所(ORE)推荐侧向力H＝35+ 7400/(R) ;瑞典H＝1.7+ (U)/27.6 (千牛顿)等经验律。“广义轮轨最佳匹配”技术特征降幂型缓和曲线的数学式 的降幂律，受曲率常数C =RlOz +1x= ρlz +1x]]>制约，能满足动量与轨跡z=lg(1-10lO)［ 1- △ KaV2bXh］]]>最佳匹配(或z =lg( 1 -10lO)［ 1-△Kλ U2］]]>)，曲线的极限是一条直线，幂的极值为零，曲率总和的极值为零，曲率差的极值为零，曲率差代数差的极值为零，曲率在始终点的一、二阶导数的极值为零。当幂的正整指数δ+2+ 1/(x) ＞3，曲率差＜ 1/2000 的线路质量能提高二倍以上;“动力内接超高”h＝ (aV2)/(bXR) 的偏心距e＜ (S)/4 与锥度导向的粘着力最佳匹配，且满足动能与轮轨最佳匹配V＝(SCH+hs)Rg]]>最佳匹配;轨道结构轨枕扣件用普通螺栓直径22毫米的扭矩M＞9kg-M和道床阻力刚柔最佳匹配，且满足T=M ωr -h2与 H =M ω gbX(r-R2)]]>最佳匹配;钢轨接头扣件用普通螺栓直径22毫米、高强螺栓直径25.4毫米的扭矩M＞15kg-M～190kg-M，伸缩区长度L伸＞30～300M的道床阻力与接头阻力刚柔最佳匹配;克服扣压力T＝0.222M，T＝(1- (b)/(a) ) (1-μtgψ)/(μ+tgψ) H，A苏＝ (2πM)/(h+πy(d+D)) 等数学式的片面性和缺乏再现性诸不平衡因素影响。道床阻力宽度＞300毫米，轮轨最佳匹配ro＝ (RΔr)/(jS) 具备工艺简化、轮的较大当量锥度，轴距、全轴距为最小，锥度差＜26m/m，粘着力为最大的特性，满足动能与轮轨最佳匹配，即H＝ (U3)/(3R) · (G)/(g) ·d·B·f·i·K- (h)/(S) · (G)/(bX) 最佳匹配。轮轨最佳匹配特征值米轨100M≥Rmin＞100M，915mm＞Dmax＞400;准轨300M≥Rmin＞300M，1050mm＞Dmax＞600mm;寸轨40M≥Rmin＞40M，500mm＞Dmax＞200mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
广义轮轨最佳匹配方法的技术特征：是按轮轨关系进行组合专利技术的选择专利技术，按轮轨同步函数特性＊＊＊的系数ｊ＞０．５要求，解决功率大、体积小、重量轻、重心低的高速轻型动车，参考电传动主电路为直—交流系统、交—直—交流系统的鼠笼式电动机或单相—三相变频器向同步电机供电的交—交流系统的内燃机车或电力机车与本专利技术的降幂型轨迹＊＊＊作动量Ｕｍ与轮轨最佳匹配，以解决高速铁路，特别是小半径高速化的轮轨同步径向运动锥度粘着导向纯滚动运动之目的。据国际轴重与轮径比＊＊＊的经验证明，重载运输也在最佳匹配范畴。１．动能与轮轨最佳匹配技术特征：按动能损失为最小＊＊＊，选择轮轨动力技术特征：ａ）曲线阻力为最小Ｈ↓〔０〕ｍｉｎ力平衡系数为最大ｊ＞０．５的技术特征：是动能＊＊＊必需满足Ｒｍａｘ、Ｇｍｉｎ与动量最佳匹配；ｂ）曲线阻力系数 为最小的技术特征：是冲击角总和βｍｉｎ，阻力臂为＊＊＊；βｍｉｎ：转向架轴线平行于切线方向内接角之和（曲率总和）为最小，按Ｒｍｉｎ匹配的轮半径ｒ↓〔ｍｉｎ〕为最小，τ：常数＜６３°２６′，（轮缘弧切线与水平面交角，一般为６３°２６′），ｔ：轨面下１６毫米，常数：ｃ）轮轨匹配系数＊＊＊＜３为实现特征值；ｄ）动力内接系数＊＊＊〔１—３〕为实现特征值，Ｌ计：转向架计算轴距，Ｌ实：转向架实用轴距；ｅ）径向系数＊＊＊〔０—３〕为实现特征值，△Ｌ：内外轮着力点的径向差，〔△Ｌ 〕：容许径向差＜２２毫米。ｆ）Ａ：转向特征系数＜１，＊＊＊，ｅ：偏心距，Ｌ↓〔０轴〕：中心销至轴中线距离；ｇ）Ｂ：轨道结构刚度系数特征是线路稳定性，与轨型、枕型、枕数、捣固、扭矩有关，Ｂ＊１；ｈ）ｂ↑〔ｘ〕＞１静位降势指数函数， Ｓ：轨距，ｈ：超高。...

【技术特征摘要】
广义轮轨最佳匹配方法的技术特征是按轮轨关系进行组合发明的选择发明，按轮轨同步函数特性r= (RΔr)/(js) 的系j＞0.5要求，解决功率大、体积小、重量轻、重心低的高速轻型动车，参考电传动主电路为直-交流系统、交-直-交流系统的鼠笼式电动机或单相-三相变频器向同步电机供电的交-交流系统的内燃机车或电力机车与本发明的降幂型轨迹y=lz+2+1x(z+1+1x)(z+2+1x)Rl0z+1x]]>作动量Um与轮轨最佳匹配，以解决高速铁路，特别是小半径高速化的轮轨同步径向运动锥度粘着导向纯滚动运动之目的。据国际轴重与轮径比 (2P)/(D) ≤36.6的经验证明，重载运输也在最佳匹配范畴。1、动能与轮轨最佳匹配技术特征按动能损失为最小H.min= (U3)/(3R) · (G)/(g) ·d·f·K·i·A·B- (Gh)/(bs) ≥0，选择轮轨动力技术特征a)曲线阻力为最小H0min力平衡系数为最大j＞0.5的技术特征是动能 (U3)/(3R) · (G)/(g) 必需满足Rmax、Gmin与动量最佳匹配；b)曲线阻力系数为最小的技术特征是冲击角总和βmin，阻力臂为dm i n=(r +t)tg τtg β1-tg2τ tg2β]]>式中；βmin转向架轴线平行于切线方向内接角之和(曲率总和)为最小，按Rmin匹配的轮半径rmin为最小，τ常数＜63°26′，(轮缘弧切线与水平面交角，一般为63°26′)，t轨面下16毫米，常数；c)轮轨匹配系数fmin= (r实)/(r佳) ＜3为实现特征值；d)动力内接系数Kmin= (L计)/(L实) 〔1－3〕为实现特征值，L计转向架计算轴距，L实转向架实用轴距；e)径向系数imin= (ΔL)/([ΔL])为实现特征值，△L内外轮着力点的径向差，[△L]容许径向差＜22毫米。f)A转向特征系数＜1，A＝1－ (e)/(LO轴) ，e偏心距，L0轴中心销至轴中线距离；g)B轨道结构刚度系数特征是...

【专利技术属性】
技术研发人员：申广渊，
申请(专利权)人：申广渊，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]