无砟轨道钢轨碎弯成因分析

对无砟轨道无缝线路钢轨碎弯成因进行了分析,认为钢轨纵向温度力、线路横向阻力和钢轨初始弯曲是影响轨条臌曲的主要因素.应用有限单元法建立了包括道床、扣件的钢轨碎弯分析模型,讨论了初始曲线线型及参数、升温幅度、轨道类型和线路阻力等对轨条碎弯幅值的影响.计算表明碎弯是无砟轨道无缝线路胀轨的表现,应严格控制初始弯曲和保证扣件横向阻力稳定,防止形成严重的轨条碎弯,影响行车安全.     

高速铁路钢轨横向稳定性分析及锁定轨温研究

为探究高速铁路长钢轨碎弯病害产生及发展机理,采用正矢包络线表征连续弯曲波形的波幅衰减,依据轨道各部件对钢轨横向稳定的贡献建立系统总能量方程,运用能量驻值原理获得温度力解析解,揭示各部分能量占比及影响机理,确定钢轨碎弯的全过程平衡路径并给出考虑横向稳定性的设计锁定轨温计算办法,得到各参数的影响规律.研究结果表明:扣件横向刚度是弯曲半波数和稳定性的控制因素;扣件间距每增加5 cm温升幅度降低2.9℃,初始弯曲由0增至1.0×10-3时温升幅度降低了87.4％,对稳定性影响显著;桥上小阻力扣件刚度衰减50％允许温升降至21.2℃,增加了产生碎弯病害的风险;考虑横向稳定性后设计锁定轨温提高7.6℃,可有效降低钢轨碎弯发生几率.     

基于能量法的高速铁路无砟轨道钢轨碎弯研究

研究目的:在温度力作用下高速铁路无砟轨道钢轨产生碎弯变形,严重影响行车平稳性、舒适性和安全性。本文将扣件分别假定为连续弹性介质和等间距弹性支座,建立无砟轨道钢轨碎弯分析模型,采用能量法推导相关计算公式,研究扣件刚度与钢轨碎弯波形的关系、碎弯临界温度力、扣件刚度视为连续弹性介质的精度以及为最大限度提高长钢轨稳定性的扣件极限刚度等问题。研究结论:(1)随着钢轨碎弯波长的增加,其临界温度力基本不变,差值不超过1%,但碎弯半波数有了很大的增加,这从理论上解释了碎弯变化的过程,并且有碎弯的长钢轨始终处于不稳定平衡状态;(2)钢轨碎弯存在最不利半波数,并对应最低载荷,主波总波长取10倍扣件间距时,得到主波最不利半波数为5,最低临界温度力为1. 021 5×10~7N;(3)随着扣件刚度的增加,碎弯半波数有所增加,临界温度也升高;随着扣件间距的增加,碎弯半波数也增加,基础模量减小;(4)通过对比分析扣件假定为连续弹性介质和等间距弹性支座计算钢轨碎弯临界温度力,得出当每个半波内有不少于3个扣件时,扣件假定为连续弹性介质能够满足工程精度要求,并且随着半波中扣件数量的增加或者总波长的增加,两者数值更加接近;(5)当半波变形波长为支座间距时钢轨碎弯临界温度力可得最大值,并且随着主波扣件跨数的增加,扣件极限刚度收敛于确定值1. 010 2×10~6N/cm;(6)本研究成果可为高速铁路无砟轨道钢轨碎弯提供理论参考,并可为高速铁路扣件参数的检算及合理性提供计算依据。     

客运专线无砟轨道无缝线路锁定轨温确定方法的探讨

根据客运专线无砟轨道无缝线路的结构和受力特点,采用现场试验、调研和动力仿真等方法对既有无砟轨道无缝线路锁定轨温的影响因素进行系统分析。研究结果表明:锁定轨温降低后,无缝线路温升幅度增大,温降幅度减小,将导致无缝线路施工和维护困难、钢轨发生碎弯几率增大等问题,影响高速列车运行的平稳性和安全性;在确定客运专线无砟轨道无缝线路锁定轨温时,除了要对无缝线路的强度、稳定性等进行常规检算外,还应结合车辆-轨道耦合动力学理论进行升温条件下钢轨碎弯变形的检算,从而确定合理的锁定轨温范围。为此建议对无砟轨道无缝线路碎弯变形的产生机理、不利影响及钢轨的合理断缝允许值进行静、动力学理论分析和试验研究。     

高速铁路桥隧过渡段钢轨温度和横向变形试验

高速铁路过渡段无砟轨道可能产生以"碎弯"形式出现的钢轨横向变形,影响高速列车运行的平稳性、舒适性和安全性。以合福高速铁路桥隧过渡段为研究对象,对轨温和钢轨横向变形进行长期连续测试与分析,研究结果表明:同一时刻,钢轨沿线不足10 m范围内温差可达20℃以上,对钢轨变形产生不利影响;钢轨横向变形随着日温升降呈现周期性的变化,日波动量最大为0.25 mm;钢轨横向变形随着时间的推移呈累积增加之势,测试期间累积变形量为0.5~2 mm左右,累积速率为-0.016 32~+0.004 32 mm/d;左右2股钢轨均呈现波长为4倍扣件间距的"碎弯",最大波幅为2 mm,最大轨距偏差为1.3 mm。研究成果对于进一步揭示钢轨横向变形机理、提高无砟轨道平顺性、保证行车安全和舒适具有指导意义。     

60N U71MnG钢轨轨头裂纹成因分析

对线路探伤检查发现的60N U71MnG重伤钢轨进行磁粉检测复核，在钢轨轨头工作边侧表面发现了裂纹。为查明裂纹产生的原因，人工压断裂纹钢轨并取样，对裂纹处断口进行宏观形貌观察、扫描电镜观察及能谱分析，以获得裂纹断口的形貌特征和伤损特点；对试样进行显微组织观察和维氏硬度检验，以分析裂纹的成因和机理，并在考虑温度拉应力和列车动弯应力作用下，对钢轨受力及裂纹萌生机理进行仿真分析。结果表明：钢轨轨头工作边侧表面裂纹为冷态下形成的外伤，裂纹及其附近部位曾受到过剧烈摩擦产生高温并发生相变产生了马氏体组织；当轨温为-33℃时，在温度拉应力和列车产生的动弯应力的共同作用下，白层马氏体表面中心偏下位置的拉应力为417.6 MPa，裂纹易从钢轨表面中心萌生，其尖端应力强度因子KI为28.9 MPa·mm1/2，高于钢轨断裂韧性KIC的最小单值，因此钢轨在经历很短的循环载荷周次后便从白层马氏体处发生裂纹失稳扩展。     

线路防胀管理

造成线路胀轨一是温度力过高，二是线路阻力下降。针对胀轨原因，通过加强基础管理、日常安全管理、应力放散、施工作业安全管理和胀轨处理等防胀措施，防止了钢轨胀轨，确保轨道状态的稳定。     

改进型无砟轨道轨向矫正器

JR东日本公司开发了改进型轨向矫正器，其特点是：改进移动钢轨用的卡钩，通过在钢轨底部施加作用力，可防止钢轨出现小位移；为降低重量，将千斤顶弯轨器与钢轨卡钩分开放置，较容易搬运；为了便于在高处施工时搬运，在钢轨卡钩部位安装了拆卸式辅助钢轨滚轮；移动钢轨时卡钩部位过载会造成卡钩变形与损伤，     

重载铁路高密度行车条件下轨温变化规律试验研究

通过轨温变化现场测试研究重载铁路高密度行车条件下直线和曲线地段轨温变化规律。试验结果表明:重载列车经过时,钢轨的温度由于受到列车风作用先降低,经过一定时间后升高;钢轨温度增加幅度自轨头、轨腰至轨底依次减小;大气温度不同列车通过时轨温变化也有所差异;列车通过直线段和曲线段的轨温变化趋势基本相同,但是曲线段钢轨的温度要比直线段钢轨温度高2℃左右。     

应用视频技术监控四层车长钢轨运卸作业设想

1　前言北京焊轨厂担负着北京局范围内每年 6 0 0～70 0km左右的长钢轨焊接运卸任务 ,其中长钢轨的运卸使用 4辆专用 5 0 0m四层长钢轨列车进行。长钢轨在运卸过程中其装载是否牢固、卸轨过程是否平稳可靠 ,直接影响列车的安全 ,以往在长轨运输时已经出现过偏载和钢轨窜动翻倒等严重不安全因素 ,为随时监控长钢轨运卸的实际情况 ,对长钢轨运卸过程中出现的问题及时发现并得到解决 ,结合当前视频技术的发展 ,我们设想在 5 0 0m四层长轨车装设视频监视系统 ,有针对性地监控四层长轨车运输和卸轨作业的关键部位 ,从而确保运输安全、提高卸轨效…     

国际重载运输信息

西澳大利亚Pilbara地区的BHP Billiton铁路开行45000t世界载重量最大的列车，轴重达到了40t。BHP Billiton采用传统方法，利用既有技术，坚持简单化的重载运输。BHP Billiton在重载运输中重点抓了以下4个方面：安全第一，重视研究和开发，充分利用现有资源，不断增加轴重。在应对40t轴重的挑战中，采用钢轨闪光对接焊代替铝热焊，每两周打磨一次钢轨，修订零应力的轨温保证不发生胀轨。     

四层长钢轨列车不停电解锁安全防护装置的应用

本文介绍了长钢轨列车不停电解锁安全防护装置的结构和原理，。该防护装置的应用解决了长钢轨列车在电气化区段不停电解锁的安全防护， 实现了长钢轨列车在电气化区段满载运轨。     

无砟轨道结构整体失稳可能性探讨

为了探讨无砟轨道结构整体失稳的可能性,结合已有无缝线路稳定性的研究成果和稳定性理论,分析说明相关参数的取值原则,利用结构屈曲分析理论,在通用有限元软件ANSYS中建立各种无砟轨道横向、垂向屈曲的简化模型,并对其进行了分析.分析结果表明,无砟道床的整体性强,一般情况下,不存在线路整体失稳的问题,但当温度力过大或扣件工作状态不良时,轨条在有初始弯曲等缺陷的区段可能会出现臌曲变形.由于受到无砟道床和扣件阻力增大的制约,这种臌曲不会发展到轨条失稳,而始终处于胀轨状态,形成钢轨碎弯.     

换轨一体化施工安全道的安全性研究

长轨列车组在通过施工安全道曲线段时,所载长轨对列车有较大的横向挤压,直接影响列车、轨道及扣件的安全性。采用有限元软件Abaqus模拟计算了500 m长轨列车通过曲线段时长轨与每节运载车的相互作用力,建立了单节运载车、钢轨、扣件、轨枕相互作用的有限元模型,计算出三组不同扣件约束方式下的受力状态。研究结果表明:长轨车组低速通过半径为300 m的曲线轨道时,列车组第二节车受到的作用力最大;现有的"松8留1"扣件约束方式是安全的;扣件挡板与钢轨轨道接触处有危险的应力集中。     

无缝线路钢轨轨温和钢轨温度力实时监测系统的研制和应用

无缝线路会因为锁定轨温不准确,钢轨温度力调整不及时,造成断轨、胀轨跑道,严重威胁行车安全。无缝线路钢轨轨温和温度力实时监测系统是通过对温度和温度力的测量,换算出锁定轨温,对准确掌握钢轨的锁定轨温,防止出现断轨、胀轨跑道,指导维修作业、保证行车安全具有重要意义。根据监测到的数据,可以有针对性地采取措施,控制钢轨温度力,确保无缝线路稳定,从而实现无缝线路的科学管理。     

钢轨纵向力测定法

1前言伴随列车的通过，钢轨接头部分发生噪声、振动，成为轨道维修上的薄弱处所。同时还影响到旅客的乘坐舒适度。为了解决这些问题，在日本铁路公司一直推进无缝线路的铺设。对于无缝线路的管理，为了防止胀轨跑道、细轨断裂，也为了更有效地进行重新锁定及夏季的特别巡检等维修业务，把握钢轨纵向力至关重要。为此，人们一直致力于开发简便且准确测定钢轨纵向力的方法。现在日本铁路公司开发出了利用超声波声音弹性法则的方法与利用称为巴克好森的磁噪音等两种新的钢轨纵向力测定方法，并采用上述两种方法进行了测定可能性的验证试验。本…     

解决分路不良轨道电路区段的几点设想

轨道电路反映铁路区段占用时，是靠列车轮对短路该线路的两侧钢轨，切断电气回路来实现的。若钢轨轨面生锈严重、车辆轮对锈蚀、污物粘连等原因，在钢轨轨面形成了一层绝缘隔离层，造成列车轮对不能短路两侧钢轨，即切不断该线路的电气回路，电务部门称之谓轨道电路分路不良区段。具体反映在行车室控制台上，有车占用时。     

无缝线路大修施工防胀方法的探索与实践

1　引言无缝线路胀轨跑道严重威胁铁路运输安全 ,而无缝线路大修施工进行道床清筛、抬道、换枕作业时 ,严重地削弱了接头阻力、扣件压力和道床的纵向、横向、竖向阻力以及轨道框架刚度与温度力等赖以平衡的阻力 ,当线路的一系列阻力不足以抵抗钢轨温度力时 ,线路就会失稳 ,发生胀轨跑道。因此 ,在夏季高温季节施工容易出现胀轨跑道 ;冬季可能出现拉大缓冲区轨缝 ,造成钢轨、焊缝、夹钣、螺栓等拆断现象 ,使线路稳定受到破坏 ,严重威胁行车安全。因此 ,弄清清筛之后无缝线路锁定轨温变化 ,对做好防胀工作有着相当重要意义。1990年在湘桂线北…     

重载快速区段线钢轨交替不均匀侧磨及其防治对策

随着开行５０００ｔ重载列车和旅客列车提速，在京沪线重载快速区段上出现了大量的直线钢轨交替不均匀侧面磨耗，使直线轨产产顺性指标恶化，     

城市轨道交通连续桩板结构上无缝线路纵向力分析

连续桩板结构与无缝线路间的梁轨相互作用规律复杂,为研究该结构上无缝线路的纵向力规律,以福州地铁6号线某一连续桩板结构过渡段为工程背景,运用梁轨相互作用原理,建立此过渡段梁轨相互作用有限元模型,进而分析该过渡段上无缝线路纵向力规律。研究结果表明:钢轨制动力受桥梁跨数,结构纵向刚度以及制动荷载位置的影响较大;简支梁桥上列车制动时,应以制挠力为分析指标;桩板结构上列车制动时,可以制动力为主要分析指标。桩板结构上钢轨伸缩力呈对称分布,且远大于简支梁桥上的钢轨伸缩力;增设变形缝能显著减小桩板结构上的钢轨伸缩力。对于长距离连续桩板结构,可在结构中点处设置钢轨伸缩调节器;钢轨断缝值受桩板结构温降影响显著,两者呈线性变化。