Study on Experimental Simulation of Sanding Process for Train Wheel-rail Improving Adhesion and Sanding Effect

摘要： 轮轨界面撒砂增黏作为保障列车安全可靠运行的重要手段，是一个动态复杂的过程，涉及颗粒从撒砂装置加速后的喷射行为、喷射后砂颗粒进入轮轨界面的弹射行为、破碎后增黏及摩擦磨损行为。基于列车运动中轮轨的相对运动关系，设计研发1∶1全尺寸列车轮轨增黏撒砂过程模拟装置，构建撒砂过程可视化检测分析技术，实现不同列车速度(0～120 km/h)、横风速度(0～15 m/s)、撒砂器类型、喷嘴安装位置、增黏颗粒特性、撒砂参数等多参数下列车轮轨增黏撒砂过程的真实模拟与检测。利用文丘里撒砂器进行砂颗粒喷射行为与颗粒利用率试验，结果表明，在无横风条件下，砂颗粒的喷射轨迹基本呈现锥状，随砂颗粒粒径增大，颗粒喷射速度呈现降低趋势，喷射过程中随流性变差，更难进入轮轨界面，降低砂颗粒利用率；随着横风速度增大，砂颗粒喷射轨迹的最大偏移角度也逐渐增大。未来可利用研发设计的列车轮轨增黏撒砂过程模拟装置与检测技术进行列车增黏撒砂影响因素与关键参数的研究，为现场列车撒砂增黏性能优化提升和制定撒砂增黏技术标准提供关键支撑。