脱轨和轮重减载

脱轨和轮重减载脱轨问题对脱轨问题的研究已经有100多年的历史。二次大战以后，欧洲、日本和美国都进行了大量的研究工作，制定了相应的脱轨安全标准。我国在20世纪70年代初开始了对脱轨问题的理论和试验研究。到80年代中期，制定了相应的脱轨安全性标准。90年代曾发生过多次货车在直线上的脱轨事件，引起有关方面的高度重视。自90年代中期铁路大规模提速以来，脱轨安全性一直是客货车新产品开发中最为关注的问题之一。脱轨问题根据发生脱轨的过程不同，可分为3类不同的脱轨：爬轨脱轨、跳轨脱轨和挤轨脱轨。对于车轮爬轨的安全标准，法国学者在1896年根据简单静力平衡关系所提出的Nadal公式，到目前为止仍然具有实用意义，是各国制定脱轨安全标准的基本依据。轮重减载率实际上是由Nadal公式派生出来的一个评价脱轨安全性的辅助指标，所以在讨论轮重减载时，依然需要从了解Nadal公式着手。脱轨系数脱轨系数Q/P：是轮轨间横向水平力Q与垂直力P的比值。要求车辆在任何速度任何状态（直线线路、桥梁或曲线线路、桥梁）下都不超过的规定值。Nadal公式：脱轨系数临界值越大，说明脱轨的危险性越大。tan1tanPQ轮轨间的摩擦系数轮轨接触角脱轨系数国际铁路联盟UIC规定Q/P≤1.2。德国ICE高速列车在进行高速试验中采用Q/P≤0.8。日本新干线提速时也将判别标准定为0.8。我国标准：优良：0.6良好：0.8合格：0.9轮重减载率对于车轮脱轨安全性来讲，只研究脱轨系数还不够。因为有的时候，轮重P较小，如果这时横向力Q也小，受到横向力测量误差的影响就大。此时求得的脱轨系数就不能很好地反映车轮脱轨的安全性。另外，当一侧车轮减载，其剩余轮重变小时，由于产生与其成比例的比较小的横向力，导致脱轨系数很容易达到脱轨限界值，同时，当一侧车轮轮重减载时，另一侧的车轮轮重将增大，有可能在很小的冲角变化时产生很大的横向力，增大脱轨的危险性。因此，必须对轮重的减载量加以限制，为此，定义轮重减载率。在日本新干线的现场试验结果表明，轮重减载率大的时候往往比脱轨系数大的时候更容易发生脱轨，因此&轮重减载率对脱轨安全度的评价具有重要意义。