合金钢组合辙叉合理受力优化方案研究

以60 kg/m钢轨12号单开道岔合金钢组合辙叉为研究对象,建立合金钢组合辙叉强度计算模型与间隔铁用螺栓的强度检算模型、岔心强度检算与间隔铁用螺栓的强度检算工况、边界条件,采用有限单元法分析不同数量的间隔铁和不同道岔焊接形式下,合金钢组合辙叉的受力状况.通过对岔心计算和间隔铁用的螺栓计算结果进行分析,并与合金钢组合辙叉改进方案计算结果进行比较,提出间隔铁用的螺栓在温度变化下的剪切性能可通过改变间隔铁数量或道岔焊接形式改善.     

合金钢组合辙叉制造工艺优化研究

以92改进型60kg/m钢轨12号合金钢组合辙叉为研究对象,结合其在线路应用中出现的问题,从结构特点、加工方式及刀具选用等方面针对心轨、翼轨及叉跟轨等关键零件的制造工艺进行分析;分别就心轨、翼轨及叉跟轨的加工过程有针对性地提出改进方案,对合金钢组合辙叉的现行制造工艺进行优化改进;并通过加工试验,验证了工艺优化的效果。     

合金钢组合辙叉心轨专用焊条(JD-937)的研究及运用

在分析合金钢组合辙叉心轨（奥贝氏体钢）的特性基础上，研究和设计了与合金钢组合辙叉心轨材料相匹配、并能对其伤损进行焊补的专用焊条（JD-937）及焊修工艺。通过对专用焊条（JD-937）的焊补试验、性能指标检验和焊补后金相组织检验分析，并按焊补试验工艺参数进行了模拟焊补试验，焊补后对心轨、翼轨进行了超声波探伤，没有发现焊补缺陷。在京广线、京九线、沪昆线、陇海线焊补伤损合金钢组合辙叉30多组，提高了使用寿命，保障了行车安全，降低了使用成本。     

30t轴重重载道岔合金钢组合辙叉应力分析

基于有限元法建立弹性基底约束条件下30 t轴重重载道岔合金钢组合辙叉结构的轮轨接触耦合计算模型,对重载铁路道岔中典型的12号和18号合金钢组合辙叉,分别取3个特征位置进行钢轨应力和轮轨接触应力计算分析。结果表明:模型中辙叉受力与实际情况一致;2种辙叉计算结果一致;翼轨、心轨上的应力最大值分别发生在咽喉区、心轨顶宽20 mm处;考虑到顶宽20 mm处心轨的钢轨应力超出合金钢强度极限,建议对该处进行适当加强,并调整翼轨与心轨相对位置以减小心轨承载比例;由于心轨顶宽不足,轮轨接触面积过小导致顶宽20 mm处心轨承担过大的接触应力。     

组合辙叉合金钢心轨加工工艺

通过将小件尤其是回转件加工中常用的定位、夹紧方法引入到非回转件的加工中,可改善利用普通铣床加工组合辙叉合金钢心轨的效果,介绍工艺流程、刀具方案、多功能夹具和专用量具的设计,工艺实际应用效果较好。     

既有普速铁路合金钢辙叉优化研究

为解决既有普速铁路锻制合金钢心轨组合辙叉使用寿命短,养护维修量大,更换作业频繁等问题,针对现场辙叉翼轨磨耗过量、心轨伤损、胶垫压溃窜出、间隔铁螺栓断裂等典型病害,采用延长翼轨平直段范围至心轨理论尖端增加轨头实际承载面积、刨切翼轨轨头0～4 mm减小轨侧连接圆弧所占宽度、强化叉心结构及下部支承避免弹性垫板失效、调整间隔铁...     

合金钢组合辙叉翼轨裂纹病害原因分析及防治措施

通过对合金钢组合辙叉翼轨裂纹病害进行分析,查找原因以期找到防治措施.     

山西中南部铁路30t轴重75kg/m钢轨重载道岔设计研究

30 t轴重重载运输是货物运输的主要发展方向之一。结合山西中南部铁路的建设,前期研究开发了30 t轴重60 kg/m钢轨12号、18号重载道岔,经在既有线上道试验,总体使用效果良好。但根据目前的相关技术标准,30 t轴重重载线路应使用75 kg/m钢轨,为此有必要研究开发75 kg/m钢轨重载道岔。简要介绍75 kg/m钢轨12号、18号重载道岔的研究设计,包括平面线型及结构设计,通过增大导曲线半径、尖轨加宽技术,设置轨撑、采用镶嵌式合金钢组合辙叉和高锰钢组合辙叉(爆炸硬化)等优化道岔结构设计,经动力学仿真分析研究表明:75 kg/m钢轨重载道岔的结构部件位移及加速度均低于标准限值,并且能够满足行车安全性要求。     

爆炸硬化组合辙叉在朔黄重载线上的应用

自20世纪90年代以来,铁路运输飞速发展,提速、重载给铁路线路带来了一系列问题。随着朔黄铁路运量的逐年增加,运输压力越来越大,原有辙叉已远远不能满足铁路重载的要求。2011年在朔黄铁路黎明居车站3#,4#岔位试用60-12#整体式爆炸硬化辙叉,2012年在神池南车站2019#,2002#岔位试用75-12#爆炸硬化组合辙叉。本文阐述了爆炸硬化组合辙叉的构造、技术特点、硬化工艺、养护维修措施,并对使用寿命及成本等进行了分析。     

爆炸硬化高锰钢组合辙叉水平裂纹伤损分析

爆炸硬化高锰钢组合辙叉是近几年针对重载铁路使用条件开发的一种新型固定型辙叉产品,在批量上道使用后,水平裂纹伤损发生频次逐渐增加,引起广泛的关注。对水平裂纹伤损产生的原因进行分析,并提出多项改进措施。通过改进措施的实施,在朔黄线取得了较好的改进效果。实际结果表明,通过不断改进工艺、提高质量、加强维护,爆炸硬化高锰钢组合辙叉能够实现通过总重3亿t以上的目标。     

铁路道岔合金钢组合辙叉联结螺栓强度分析

通过车辆—道岔耦合动力学求出最不利轮轨作用力后,运用接触非线性有限元法,分析了我国客运专线到发线上采用的60 kg/m钢轨18号合金钢组合辙叉道岔联结螺栓的强度。结果表明:联结螺栓扭矩在500 N.m及以上时,螺栓的最大应力小于屈服强度940 MPa;联结螺栓扭矩在1 000 N.m及以上时,钢轨的垂向变形在2 mm以下;为保证螺栓强度和钢轨变形合理,运营中应将联结螺栓的扭矩保持在1 000 N.m及以上。     

组合辙叉火焰淬火设备及工艺的研究

辙叉是轨道结构的重要组成部分 ,其质量直接影响行车安全。介绍组合辙叉火焰淬火原理、方法及所用设备 ,并通过试验选择正确合理的工艺参数 ,以提高火焰淬火质量。     

基于Archard磨耗模型的合金钢心轨组合辙叉道岔钢轨磨耗研究

基于Archard磨耗模型并结合有限元静动力分析方法,对重载铁路合金钢心轨组合辙叉道岔岔区钢轨垂直磨耗特性进行了研究,给出了一种研究钢轨磨耗的新方法。研究结果表明:受不同断面轮轨接触特性及轮轨力差异的影响,岔区各断面轮轨接触斑内磨耗量的大小及分布存在差异;辙叉轮载过渡区翼轨磨耗严重的机理是轮轨法向接触应力大于翼轨材料硬度的0.8倍导致了磨耗系数的突变,建议将此区域翼轨镶嵌合金钢材料或采用深度爆炸硬化技术处理;轮轨接触应力随行车速度的增加有所增加,随列车轴重的增加而大幅增加,建议有条件的情况下降低C80,C70列车的侧向过岔速度,以减缓道岔的磨耗速率。     

高锰钢组合辙叉心轨铸造工艺的研究与应用

通过对高锰钢组合辙叉心轨的铸造工艺的研究,确定采用倾斜浇注、加放冒口和冷铁联合补缩以及改变铸件结构等措施,解决铸件存在的缺陷,产品质量得到了保证。     

现代有轨电车三开组合道岔技术的研究

国内首次自主研发的三开组合道岔结构复杂,制造加工难度大,可实现两条横向与两条纵向并行线路之间的分别连接及转向,是轨道交叉口迫切需求的一种道岔形式,其应用前景极其广泛。道岔整体平面布置依照轨道走向需求进行设计,相邻道岔中心的合理间距为6.05 m,在满足机车安全有效运行和道岔结构完整可靠的同时,使得道岔的整体长度达到最小,可最大限度地节省道岔占地空间,提高场地的利用率。道岔结构采用模块化设计,包含4组转辙器、16颗合金钢辙叉及多种零配件,分为第1转辙器区、第2转辙器区、复合辙叉区、中间菱形区、尾部菱形区等5部分。     

城市轨道交通60 kg/m钢轨12号单开道岔设计研究

北京新机场线是时速160 km的城市轨道交通线路,相较于普通城市轨道交通线路,具有列车轴重大、速度高、通过地段复杂多样等特点,有必要对其道岔系统进行专门研究。研究的重点为道岔平面线型、结构构造、轨下基础及工电结合部等几个方面。研究结果:采用60AT2尖轨并设置轨底坡或轨顶坡,提高了列车经过岔区时的平稳性和旅客的乘座舒适度;采用镶嵌翼轨式合金钢组合辙叉提高了辙叉使用寿命,减小了养护维修量;采用不同刚度的板下弹性垫层,实现了城市轨道交通道岔岔区的刚度均匀化及整体低刚度化,有效降低了岔区的振动噪声。     

重载铁路75 kg/m钢轨12号单开道岔铸锻式高锰钢组合辙叉研制

设计速度160 km/h及以下铁路道岔大多采用固定型辙叉，固定型辙叉分为高锰钢辙叉、合金钢组合辙叉2大类。辙叉用高锰钢按成型工艺划分为铸造和锻造2种方式：铸造高锰钢可能存在缩孔、缩松、夹杂物等缺陷，辙叉使用寿命相对较短；锻造高锰钢通过锻压工艺弥合了缩松、缩孔等缺陷，其组织致密，能更好地发挥高锰钢材料韧性强的优良特性，辙叉使用寿命远超铸造高锰钢。锻造高锰钢辙叉使用效果良好，但造价过高，为了兼顾使用寿命与成本，从结构设计、焊接工艺等方面开展研究，以铸造高锰钢辙叉为基体，在心轨小断面上焊接锻造高锰钢材料，通过铸造和锻造的有机结合延长辙叉寿命，为相关应用提供参考。     

低温条件下合金钢组合辙叉的焊补试验及性能分析

介绍在低温条件下，采用JD-937和JD-960焊条，对合金钢组合辙义贝氏体心轨和U75V翼轨的焊补情况。按照焊补工艺，采用现场低温焊补的方法，通过对焊缝区域、热影响区、熔合线的硬度与显微组织分析，确定焊补方式的可靠性，为实际生产中的焊补工作提供依据。     

固定辙叉轮轨接触关系算法研究及软件开发

基于轮轨接触理论,考虑固定辙叉复杂的轨头廓形变化及轨距线不连续,提出能够准确计算固定辙叉轮轨接触参数的算法并编制相应计算软件。通过现场试验,对LM型踏面通过60 kg/m钢轨12号合金钢组合辙叉时的轮轨接触点位置(包括沿辙叉纵向和各关键断面)进行测量,并与软件计算结果对比分析;采用该算法分析60 kg/m钢轨12号提速道岔整铸辙叉翼轨加高这一优化设计对轮轨接触参数的影响。结果表明,沿辙叉走行方向和辙叉各关键断面,实测值与软件计算的轮轨接触点变化规律基本一致;对翼轨适当加高可以优化轮轨接触关系,降低辙叉竖向不平顺,验证了该算法的正确性和软件的可行性,便于准确、高效地对固定辙叉区轮轨关系进行优化设计。     

加强型合金钢辙叉在北京地铁4号线的试铺应用

针对北京地铁4号线线上高锰钢辙叉伤损严重(辙叉母材轨面剥落掉块、压塌,或叉心尖端裂纹、掉块等)、使用寿命短等问题,研制出与地铁轨道系统、供电系统相匹配的"研线1120"加强型合金钢辙叉,并在北京地铁4号线上进行试验。通过试验表明,加强型合金钢辙叉可以满足地铁安全运营的基本要求,并且磨耗量小。"研线1120"加强型合金钢辙叉能够与同型号高锰钢辙叉互换使用,可在北京地铁4号线上推广使用。