[发明专利]一种不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法

权利要求书

1.一种不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法，以单节车厢为对象，每节车厢由轮对、转向架、车体三个层级构成，其特征在于，包括如下步骤：

(S10)采用单轮对经济性决策算法确定单节车厢的各轮对的最优镟修方案；其中单轮对经济性决策算法包括如下步骤：

(S11)测量每个轮对左轮和右轮的廓形和轮径D，对比其轮径值，将其中轮径值较小的轮作为控制轮，另一轮径值较大的轮作为辅助轮；

(S12)以该控制轮的廓形线为基础，设定镟修量C尽量小且轮缘厚度S尽量符合标准为约束条件，在镟修模板库中进行比选，筛选出控制轮镟修最优方案(S_d1,C₁)，其中C₁为控制轮镟修量，S_d1为控制轮轮缘厚度模板；所述镟修模板库根据标准规定的各类型踏面的薄轮缘模板，采用镟修模板生成算法自动生成；

(S13)根据镟修后同一轮对直径相等的原则，计算辅助轮的镟修量C₂；

(S14)根据计算出的辅助轮镟修量C₂，从镟修模板库中筛选出相应的轮缘厚度模板S_d2，获得辅助轮镟修最优方案(S_d2,C₂)；

(S15)确定出该轮对的最优镟修方案(S_d1,C₁)和(S_d2,C₂)；

(S20)以一个转向架为整体分别对每个转向架车轮进行安全性评估，判断所有安全性评估值是否均在安全阈值内，若是则进行下一步，否则返回步骤(S10)并增加约束条件重新确定最优镟修方案；

(S30)以车厢整体服役性能要求判断状态是否使列车安全，若是则确定出该单节车厢的所有轮对的最优镟修方案，否则返回步骤(S10)并增加约束条件重新确定最优镟修方案；

其中所述镟修模板生成算法包括如下步骤：

(A)将车轮的廓形线依次划分为平滑连接的踏面段、连接过渡段、轮缘斜坡段和轮缘端段，其中轮缘斜坡段与轮缘端段的连接点为轮缘外径最大点，轮缘斜坡段与轮缘端段的轴向长度与轮缘厚度匹配，踏面段与连接过渡段形成踏面外形；

(B)将轮缘斜坡段沿轮缘厚度减小的方向平移距离Δd，形成新的轮缘斜坡段廓形；

(C)将新的轮缘斜坡段与踏面段之间处理为平滑连接，形成新的连接过渡段廓形；

(D)将新的轮缘斜坡段与轮缘端段的连接点处处理为平滑连接，使轮缘端段、新的轮缘斜坡段、新的连接过渡段和踏面段形成镟修后的廓形线，建立任意轮缘厚度的镟修模板，并记录于镟修模板库中。

2.根据权利要求1所述的不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法，其特征在于，所述步骤(S10)中，控制轮的轮径值为D₁，辅助轮的轮径值为D₂，所述辅助轮的镟修量C₂＝D₂-(D₁-C₁)。

3.根据权利要求1所述的不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法，其特征在于，所述标准为TB449-2016。

4.根据权利要求1所述的不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法，其特征在于，所述镟修模板生成算法中平滑连接的处理方式为：

(a)设置轮缘厚度和踏面参数，构建廓形线图形；

(b)将需要平滑连接的廓形线图形部分按圆弧标准分解为数段弧，并确定出相应弧的曲线半径；

(c)设定踏面特征参数和各段弧的平滑连接几何约束，使各段弧形成平滑连接的新弧；

(d)获取各新弧的圆心角和弧长，构建镟修后的踏面外形。

5.根据权利要求1～4任一项所述的不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法，其特征在于，所述步骤(S20)中安全性评估的过程为：

(S21)获取轮对中与列车安全性能相关的参数，包括轮径差、轮缘厚度、磨耗特性曲线、轮轨接触状态和等效锥度值；

(S22)判断单个转向架两条轮对的匹配参数是否超过设定的安全阈值，若超过，则返回步骤(S10)并增加约束条件重新确定最优镟修方案，否则进行下一步。