现代齿轨铁路有砟道床阻力及轨道力学特性

齿轨铁路具备优越的爬坡性能,国外多铺设于山区旅游线路,我国尚无应用。针对齿轨铁路线路坡度大的特点,基于离散单元法建立大坡度有砟道床离散元模型,研究道床纵向阻力随坡度变化规律,并以所得结论为基础,建立齿轨铁路空间耦合有限元模型,对Strub模式齿轨铁路轨排稳定性及结构受力变形进行计算分析。研究结果表明:(1)道床纵向阻力随轨道坡度的增大而呈现余弦规律衰减,对齿轨铁路进行设计时,应对其进行重点考虑;(2)当5节车编组、轨道坡度25%时,轨枕弯矩最大值1.53 kN·m,不会对轨枕造成破坏;(3)轨枕最大位移量为0.79 mm,轨排结构不会失稳;(4)齿轨纵向位移峰值0.82 mm,齿轨最大应力位于齿根部位,峰值为75.8 MPa,齿轨满足要求强度。     

齿轨铁路设计规范编制中桥梁荷载取值研究

齿轨铁路是登山旅游轨道交通适宜的方式,国外已有多处建成实例,我国在此区域仍属空白。齿轨铁路建设需要编制设计规范,桥梁荷载取值是规范编制的重要研究环节。通过对齿轨及轮轨系统分析,大坡度齿轨荷载取值可参照现有轨道交通规范。在桥梁荷载一节,根据齿轨的大坡度以及轨道制式不同,按动态和静态状况进行比较分析,得出结论:(1)大坡度不会导致恒载、活载等产生额外的水平分力,不会对桥墩构造尺寸造成影响,但列车牵引制动力会增大,列车性能需要提高;(2)轮轨及齿轨的轨道制式不同,齿轨桥梁荷载的牵引制动力不能简单参照现行轨道交通规范中竖向力的10%～15%考虑,应大于此数值;(3)离心力与牵引制动力叠加时,不应对牵引制动力进行折减;(4)冲击系数及横向摇摆力国内研究较少,从齿轨与轮轨的异同点出发,对齿轨上可能导致参数变化的各种因素进行定性分析。     

齿轨铁路齿轨系统及轨下基础研究

齿轨铁路采用齿条与齿轮相啮合的方法,以提高线路的爬坡能力。齿轨铁路轨道由齿轨系统、钢轨、轨枕、道床等组成,适用于以旅游观光为主的大坡度山区。具有爬坡能力强、占地面积小、建设对环境破坏小等优点,已在国外得到大量使用,我国在多个旅游地也规划了齿轨铁路。系统研究齿轨系统的种类、轮轨-齿轨过渡装置、齿轨轨下结构,研究表明:在齿轨系统选择时,应综合考虑轨道下部基础、线路建设环境、施工难易程度等因素;过渡装置以三段缓冲入齿装置为最优;由于齿轨轨枕受力的特殊性,使得钢枕适用于齿轨铁路,对钢枕结构优化可延缓道砟劣化,提高道床稳定性,减少养护维修费用。     

钢轨轨底坡对下部授流接触轨安装的影响

接触轨是第三轨授电的地铁牵引供电系统的重要组成部分,接触轨的正确安装是车辆安全受电的前提。针对安装于加长短轨枕上的下部授流接触轨安装形式,建立几何模型推导出接触轨安装位置与钢轨轨底坡之间的数学关系式,给出接触轨正确安装时允许钢轨轨底坡安装误差范围的计算方法,以及两种常见安装参数下接触轨正确安装可接受的钢轨轨底坡范围值。最后,针对钢轨轨底坡超出接触轨安装允许范围而无法安装的情况,给出了补救建议。     

钢铝复合接触轨的使用研究

牵引接触网通常采用架空接触网和接触轨(通常称三轨)两种形式.架空接触网以使用电压等级较高(DC 1 500V)和输送功率较大得到迅速发展,20世纪90年代我国上海、广州地铁均采用此种形式.接触轨以其制造成本低、可靠性高和景观好也在很多轨道交通线中采用,我国北京、天津地铁就是采用接触轨系统.     

城轨交通中三轨系统有限元模型及其动力特性

建立了由钢铝复合轨、绝缘支架、支撑卡爪和支架底座组成的三轨系统的有限元模型,计算了其动力特性,分析了下部桥梁结构振动的影响,为轨道的磨耗磨损研究及集电靴与接触轨的动态受流仿真的进一步研究建立基础。研究得出,三轨系统前十阶的自振频率范围与桥梁结构的自振频率相差较大,两者不会发生共振。     

跨座式单轨系统接触轨选型分析

介绍了目前国内跨座式单轨侧部授流系统中接触轨的几种结构型式,重点对工字轨和C型轨进行比较分析,提出了适合于跨座式单轨系统接触轨的结构型式。     

大坡道米轨道床阻力及轨排稳定性研究

为研究大坡道米轨(齿轨)有砟轨道结构稳定性,通过建立米轨离散元和有限元轨排模型,分析该结构在不同坡度条件下道床阻力变化及在荷载作用下轨排纵、横向稳定性。研究表明:(1)受轨枕与道床之间正压力减小和道砟颗粒之间接触减弱的共同作用,随着坡度增大,轨枕道床纵、横向阻力逐渐降低,且降低幅度明显高于轨枕与道床间正压力的降低幅度;(2)随着坡度的不断增大,在纵向制动荷载作用下轨枕位移显著增大,且有砟道床整体稳定性逐渐降低;(3)综合考虑轨枕位移及有砟道床整体稳定性,建议米轨有砟轨道最大坡度不超过500‰;(4)在温度荷载及制动荷载作用下,为保证米轨铁路曲线段的横向稳定性,在坡度为250‰时,无齿轨段曲线半径≮700 m,有齿轨段曲线半径≮600 m。     

钢铝复合接触轨授流装置

主要技术性能 1技术原理牵引网由供电网（正极）和回流网（负极）构成。供电网由接触轨及其附件、有关电气设备及电缆等组成。回流网由走行轨、有关电气设备及电缆等组成。接触轨设计方案包括：正线区段牵引网平面布置和电气分段设计，安装结构、支架与防护罩的设计、敷设布置等。     

钢铝复合接触轨的典型结构及其制造工艺

介绍了典型的C型钢铝复合接触轨以及工字型双包式和外包式钢铝复合轨的结构与制造工艺.复合工艺主要有钢铝共挤复合、机械复合、机械加焊接复合等3种方式.通过综合分析认为,工字型双包式钢铝机械复合接触轨应该作为今后的发展方向.     

北京地铁接触轨供电系统的安全管理

北京地铁运营40年来一直采用DC750V接触轨（三轨）供电制式,没有因接触轨事故而影响行车或引发人身伤亡。北京地铁接触轨供电系统安全防护的有效措施主要有：确定安全可靠的牵引供电主接线方式,制定进出地铁区间的安全管理办法,在涉及接触轨系统的作业时先将走行轨和接触轨短封。阐述北京地铁在接触轨及牵引供电系统安全防护方面的日常管理措施。     

时速160km城市轨道交通靴轨关系测试技术研究

钢铝复合接触轨系统以其优良的性能已广泛应用于第三轨、中低速磁浮、跨座式单轨以及空中悬挂列车等轨道交通模式中.随着轨道交通运营速度的提升,钢铝复合轨系统和集电靴的匹配关系越来越受到关注.如何通过试验验证钢铝复合轨高速运行下的适用性是一个亟待解决的实际应用问题.本文基于高速相机和相关高精密传感器,提出并搭建了一套靴轨关系测试平台,探讨分析钢铝复合接触轨的适应性及影响振动的因素,为高速接触轨供电产品的性能优化和测试提供了一种可靠的解决思路.     

北京市轨道交通房山线直流牵引供电接触轨系统设计

北京市轨道交通房山线直流牵引系统采用DC 750V接触轨受流方式,接触轨供电方式具有构造简单、载流水平好、安装方便、可维修性好、故障恢复时间短、不影响城市景观、使用寿命长及对隧道建筑结构的净空要求较低等显著优点。阐述房山线接触轨系统构成、受流方式、导电轨材料等技术,对新型钢铝复合接触轨系统的导电轨、端部弯头、膨胀接头、整体绝缘支座及接触轨防护罩等主要零部件的设计要点及安装要求进行总结。     

齿轨铁路轨道系统技术研究

齿轨铁路作为一种新型城市轨道交通制式,正在国内大力推广,但尚无运营案例.结合国外齿轨铁路建设和运营经验,对齿轨铁路轨道结构关键技术,如齿轨尺寸及加工、齿轨与轨枕连接方式、轨道锚固、轮轨-齿轨过渡和道岔等进行了研究与归纳,并提出无缝齿条和有砟固化等理念.     

利用既有无砟轨道城际铁路运输轨料的可行性和安全性研究

为确保牵引机车在以ZC活载设计的城际铁路无砟轨道上运行，利用既有广清城际线路(无砟轨道)为相邻在建线路运输轨料，成为国内外首例利用既有无砟轨道城际铁路运营线路运输轨料成功案例，需研究利用既有无砟轨道城际铁路运输轨料的可行性和安全性研究，同时可填补国内这方面研究的空白。结合既有广清城际铁路(无砟轨道)开展无砟轨道城际铁路运输轨料的可行性和安全性研究。分别从轨料运输列车对城际铁路最大坡度的适应性、桥梁结构对轨料运输车上线的适应性、轨道结构对轨料运输车上线的适应性和轨料运输对广清城际铁路通过能力的影响4个方面进行研究。首先，通过牵引计算模拟仿真实验测评，分析并解决轨料运输列车能否适应城际铁路最大坡度的问题；然后，基于轨料运输车上线实验数据，分析轨料运输车上线对桥梁、轨道结构安全性影响，解决轨料运输车上线的安全性、可靠性问题；最后，基于广清城际现状客车开行计划和天窗类型，分析并解决轨料运输与旅客运输的适应性问题。研究结论：轨料运输列车能适应城际铁路最大坡度；桥梁结构能适应轨料运输车的荷载；无砟轨道结构各部分动力学指标和行车安全性指标可满足相关规范要求；广清城际天窗外非客运时段轨道运输能力可以满...     

《电气化铁道接触网》简介（二）

3牵引接触网系统和架空接触网设计本章共分5节,第1节介绍了牵引接触网系统和架空接触网设计的各种术语,其中包括接触网类型、基本特性、线和绞线及其类型;第2节介绍了简单悬挂接触网(无轨电车型接触网)、弹性简单悬挂接触网、链形悬挂接触网、水平链形悬挂架空接触网;第3节介绍了接触轨,包括第三轨设备、接触轨类型、接触轨设施的施工和运行;第4节介绍了架空接触轨设施,第5节所列参考文献达23篇。本章附有31张图和3张表。附图介绍了用于电气化铁道的接触网类型;接触线及绞线截面;无轨电车架空接触网的垂式悬挂、拉线悬挂;弹性支持装置;在支…     

大铁路与地铁系统并行段接触轨轨枕配置研究

简要介绍大铁路和地铁系统轨枕的类型,通过分析机车的授流和回流,确定并行区段采用接触轨作为授流方式。详细分析了接触轨绝缘底座各种安装方式的优劣,提出绝缘底座优先采用加长轨枕合架的安装方式。在对大铁路机车和地铁机车的基本限界进行分析后,首次提出在大铁路与地铁并行区段接触轨与走行轨的相对尺寸参数;并结合相关工程案例,介绍了加长轨枕的特殊设计。     

山地轨道交通齿轨扣件系统研究北大核心

针对山区山地轨道交通爬坡坡度大、地段展线设计施工困难等特点,本文研究设计了一种安全性好、易于施工调整且具有较大纵向阻力的齿轨扣件系统。该扣件通过摩擦力提供齿轨纵向阻力,无须在齿轨轨腰处打孔,便于齿轨的安装调整。该扣件可使齿轨左右位置调整量达到±10 mm的连续无极调整;同时齿轨高低位置调整量为-7~+15 mm,填补了无孔式齿轨扣件的技术空白。对山地轨道交通齿轨扣件进行了试制及组装性能试验。结果表明:单组齿轨扣件最大可实现29.6 kN的纵向阻力,满足山地轨道交通运行的要求。     

齿轨铁路的线路设计参数研究

以张家界七星山观光火车项目为研究背景,在参考传统轮轨线路计算理论的基础上,根据齿轨车辆与齿轨线路空间线形的匹配关系,结合齿轨车辆运行的安全、平顺和舒适度要求,从静态计算角度初步拟定了齿轨铁路的线路主要平纵断面设计参数,提出了齿轨线路圆曲线、缓和曲线、线间距、最大坡度、竖曲线、坡段长度的建议取值范围,可为我国齿轨铁路建设和拟定相关技术标准提供参考.     

考虑接触轨轨缝的靴轨系统动态特性研究

在城市轨道交通中，列车供能除采用架空接触网系统外还常采用靴轨系统。在靴轨系统中，集电靴沿接触轨滑行，振动行为复杂，易受线路条件和结构本身的影响。当接触轨出现轨缝时，集电靴通过会产生较大冲击力，造成靴轨系统受流工况恶化。文章基于多体动力学和有限元理论，搭建靴轨耦合动力学模型，并与实测数据相对比，验证模型准确性。基于所搭建的模型，考虑在标准规定的最恶劣的接触轨轨缝条件，分析靴轨系统在不同速度和轨缝方向下的动态性能。结果表明，相对于前低后高轨缝的工况，集电靴通过前高后低轨缝时，车辆运行速度对靴轨系统受流质量的影响更加严重。