列车及轨道参数对曲线钢轨波磨影响及防治措施研究

针对地铁曲线段出现的钢轨波磨问题,利用车轨动力学模型研究了转向架一系横向及纵向刚度、轮轨摩擦系数、曲线半径、超高、轨距、轨道横向及垂向支撑刚度等参数对曲线轮轨磨耗的影响,结果表明:(1)适当减小转向架一系纵向刚度可显著降低曲线段轮轨磨耗;(2)轨面摩擦系数由0.5降低至0.3,轮轨磨耗指数可降低约25%;(3)轮轨磨耗随曲线半径的减小呈指数式增长;(4)线路超高、轨距对轮轨磨耗影响较小,进而提出曲线钢轨波磨的防、治措施建议:(1)适当降低轮轨间摩擦系数、提高钢轨硬度、加宽曲线段轨距和开展曲线轨道磨耗信息化管理等措施,可缓解既有线曲线钢轨波磨;(2)优化车辆一系横向及纵向刚度、增大线路曲线半径、避免小半径"S"形曲线、设置曲线欠超高、降低轮轨间摩擦系数等措施,可对新建线路曲线钢轨波磨进行预防。     

动车所小半径曲线脱轨安全性研究

车辆以较低的速度通过小半径曲线时常会发生脱轨事故,为了研究动车组在动车所内小半径曲线脱轨的特性,应用多体动力学软件建立了8辆编组的CRH5型动车组仿真模型,考虑了悬挂参数和车钩缓冲装置的非线性特性。在某动车所半径250m的曲线进行了仿真模型的验证试验,应用MiniProf钢轨廓形仪和轨道几何状态测试手推车分别测试了钢轨磨耗和线路的轨道几何状态,将其作为仿真模型的输入参数;在钢轨轨腰粘贴应变片,利用应变片测试原理进行地面轮轨垂直力和水平力测试,应用现场测试数据对仿真模型进行验证,发现计算结果与试验结果吻合较好。应用该仿真模型分析了曲线连续正矢差、轨道几何状态及轮轨型面对车辆脱轨的影响,结果表明:(1)曲线连续正矢差对脱轨系数和横向力影响较大,对轮重减载率影响较小;(2)新车轮与磨耗钢轨接触时的脱轨系数增大约40%;(3)较大的轨道高低不平顺容易引发车辆爬轨脱轨,应严格控制小半径曲线外股的高低偏差;(4)对于CRH5型动车组,由于5车质量较轻,5车的车轮抬升量较其他车增大约35%,使得通过曲线的脱轨安全裕度减小。     

《城际铁路设计规范》之线路设计标准解读

为便于线路专业技术人员正确运用城际铁路设计规范,规范编制者针对该规范的线路主要技术标准进行了解读,暨有关标准研究及规范编制理念的宣贯。对于平面曲线最小半径的计算及选用在有停站车和通过车的车站两端最小平面曲线半径应按速差控制的值选用;通过研究确定的线间距及加宽标准在安全的前提下,较现行有关标准进一步体现了经济性;对缓和曲线长度计算参数选用应注意平面标准的系统性及协调性;对于长大坡道的设置需兼顾其他专业的技术要求并不宜连续设置;最小坡段长度困难条件下可按不小于8辆编组的列车长度设计。     

城市轨道交通线路钢轨剥落掉块分析与防治措施

对苏州轨道交通2号线钢轨剥落掉块地段进行调查研究,了解了钢轨剥落掉块的具体情况与原因。通过现场轨底坡调整实验与有限元计算可知,在小半径曲线地段将上、下股轨底坡均由1∶40调至1∶20后,曲线上股钢轨光带由内侧转移至钢轨顶部中间区域;轨底坡调整后,钢轨受力情况由偏荷载变成正荷载,其应力与变形量均减小;轨底坡调整前钢轨应力集中在钢轨内侧轨头弧度位置,与现场剥落掉块处相吻合,轨底坡调整后钢轨应力基本均匀分布于整个轨头,避开了现场剥落掉块处。因此建议在城市轨道交通钢轨剥落掉块预防整治时可以考虑在小半径(半径小于400m)曲线地段将轨底坡设置为1∶20,该措施可减少轮轨非正常接触,延缓剥落掉块的发展。     

动车所小半径曲线钢轨磨耗及减磨措施研究

为分析曲线半径、轨距加宽和轮轨摩擦系数对钢轨磨耗的影响,在某动车所的环Ⅰ线(半径275m)和环Ⅱ线(半径280m)开展了为期一年半的钢轨磨耗跟踪实验,并建立CRH5型动车组的动力学仿真模型。研究结果表明:(1)环Ⅰ线钢轨侧磨严重且磨耗不均匀,钢轨使用寿命约一年半;(2)适当增大曲线半径可显著减小钢轨侧磨,半径300m曲线的钢轨侧磨较半径250m曲线钢轨侧磨减小约65%;(3)动车组在动车所内一般空载且运行速度较低,适当增大轨距可以减小钢轨侧磨;(4)采取轨侧润滑措施可使钢轨侧磨减小40%~70%,提升小半径曲线钢轨使用寿命。     

预留轨道交通条件的厦门市BRT一号线岛内段平面技术指标选取

对快速公交系统(BRT)车辆和直线电机轨道交通车辆参数进行对比分析,对城市道路和直线电机轨道交通相关规范进行综合比较,给出预留直线电机轨道交通的厦门BRT一号线岛内段平面技术指标的合理取值,包括平曲线最大半径、最小半径、夹直线长度、缓和曲线、加宽等。     

高速铁路小半径曲线轮轨减磨技术研究

针对我国高速铁路小半径曲线钢轨及车轮轮缘磨耗突出的问题,采用轮轨固体润滑技术,在广珠城际铁路进行轮轨减磨试验.通过对钢轨和车轮廓形变化的长期跟踪,研究固体润滑前后轮轨磨耗速率变化,得出主要结论:(1)更换在线热处理钢轨后,小半径曲线上股钢轨寿命可延长1倍以上;(2)固体润滑对钢轨减磨效果显著,润滑试验期间,试验曲线上行...     

山地城市A型地铁车的特点

介绍中国首次研发的山地城市A型地铁车(简称As车)的技术特点,包括与以往不同的技术规格、大幅度提高的爬坡能力、改善了的通过小半径曲线的性能、提高列车运行可靠性的多种措施、提高电磁兼容性的特殊对策、车体结构的重要改进和优化等。     

市域快轨快慢车比例对越行站设置影响分析

研究目的:市域快速轨道交通快慢车运行模式下,越行站的设置直接影响工程投资、运营效率及运营安全,是快慢车运行组织规划设计中的重点问题之一。开行快慢车的数量和比例对越行站的设置有重要影响,本文以重庆市轨道交通27号线快慢车运行组织设计为例,运用越行站分布计算方法,计算分析快慢车开行比例对线路通过能力、越行站设置数量、越行站设置位置的影响规律,并给出越行站设置的相关建议。研究结论:(1)较小的开行比例更能够兼顾通过能力和快慢车开行数量,较大的开行比例可以提升线路通过能力但会损失快车数量;(2)当通过能力一定时,快慢车开行比例的改变几乎不影响越行站的数量;(3)在靠近端点车站设置越行站,线路可以更好地适应不同快慢车开行比例;(4)本研究成果可为市域快轨越行站的设置和快慢车行车组织方案的制定提供参考和借鉴。     

市域铁路线间距标准研究

研究目的:市域铁路设计速度100~160 km/h,是快速、高密度、公交化的客运专线铁路。随着我国城市化进程的发展,对市域铁路建设的需求越来越大,但是已开通运营的市域铁路采用的标准规范均不统一。基于此,本文通过分析市域铁路和城际铁路、城市轨道交通的技术差异性,结合车辆选型,对线间距标准进行研究,旨在为市域铁路设计及规范编制提供参考。研究结论:(1)市域A型车直线地段最小线间距为3.8 m,市域D型、市域CRH型车直线地段最小线间距为4.0 m;(2)当外侧线路实设超高等于或小于内侧线路实设超高时,在平面曲线半径400 m及以上地段可以不考虑加宽;(3)本文确定的线间距标准较我国现行《城际规范》、《线规》规定标准略低,较《地铁规范》略大;与日本、法国规定标准相当,较德国规定标准低;(4)本研究成果对市域铁路线路标准确定及规范编制具有参考价值。     

储能式多编组虚拟轨道电车全轮转向控制

为了解决虚拟轨道电车转弯半径过大,以及转弯过程中由于后续车辆不跟随而导致的甩尾等安全问题,文章提出了一种双向驱动运行的储能式多编组虚拟轨道电车全轮转向控制方法,分析了其系统结构和控制原理,并进行了全轮转向测试.     

莞惠城际简支梁施工方案优选与移动模架关键技术

莞惠城际铁路GDK2+561～GDK9+734段简支梁原设计为预制架设方案,由于(100+180+100)m连续梁拱桥无法通行架桥机、悬浇连续梁较多、预制梁场建设成本高、拆迁困难等原因,通过工期和成本对比分析,变更为移动模架现浇施工方案。介绍了双梁式移动模架过小半径平曲线、过框架墩、过连续梁、调头施工技术,以及外模黏贴不锈钢板技术的应用。     

钢轨打磨对动车组轮轨匹配及磨耗影响研究

为解决动车组车辆在运行中出现的晃车及加速度异常情况,对磨耗后钢轨型面进行打磨,并通过仿真分析以及跟踪测量对打磨效果进行评估。分析结果表明,打磨后轮轨接触点对分布较打磨前更窄,分布于滚动圆附近,轮对发生横移时滚动圆半径变化较小,但由于其较小的接触面积导致接触应力较大,易产生较大的垂磨;打磨后钢轨匹配时由于等效锥度较小,对车辆运行稳定性及车体振动起到改善作用;打磨后钢轨的磨耗位置居中,磨耗面积小但垂直磨耗大,在运行一段时间后,轮轨接触光带会缓慢增大。因此,钢轨打磨缓解了车辆运行过程中构架横向加速度异常的情况,虽其滚动圆处垂磨较大,但其总磨耗量较打磨前小,且降低了对钢轨的损伤,有利于延长钢轨的寿命。     

一种大型养路机械车辆作业防撞系统

大型养路机械车辆作业防撞系统是一套辅助操作人员进行车辆间位置判读并自动进行防撞预警的作业安全防护设备。作业防撞系统通过GPS定位、激光测距、轮径脉冲计数等手段实现车辆的位置定位及相互距离判断，通过数传电台及4G网络模块实现车辆通信，将车辆间相互距离的实时监测及当前车辆速度经过防撞模型算法处理，得到车辆的碰撞预警信息，实现大型养路机械车辆防碰撞预警功能。系统在现场测试中可实现60 km/h的车速下，提前1 min以上进行车辆碰撞预警，有效保障了大型养路机械的作业安全。     

轮/轨界面管理模型的开发及其在重载铁路运输中的运用

介绍了北美铁路运输技术中心(TTCI)正在开发的轮/轨界面管理(WRIM)模型.WRIM考虑了运行条件、车辆动力学性能以及轮/轨接触特性对轮/轨界面的影响.WRIM可以进行静态轮/轨接触分析和动态轮/轨相互作用趋势分析.本文还给出了运用WRIM减少轮/轨界面处能量消耗的研究过程,并预测了轨道的打磨周期.     

厦门BRT车辆升级改造关键技术研究

厦门BRT客流巨大,既有BRT车辆难以满足运营需求,迫切需要进行车辆升级改造研究。从对既有工程影响、对运营影响等方面对B型车、C型车、直线电机、有轨电车等制式进行分析比选,确定有轨电车选型方案。针对有轨电车中常用钢轮钢轨、胶轮导轨两种制式车型进行比选,胶轮导轨电车以最小曲线半径、最大坡度、运行加速度、紧急减速、道床厚度小等优点,推荐在BRT升级改造中使用。相关研究成果适用于部分既有道路及桥梁改造轨道交通工程。     

我国重载铁路货车车轮旋修及寿命周期研究

目前重载铁路货车段修时,车轮的旋修率普遍在70%以上,是所有零部件中修理比例最高的。因此车轮是制约车辆相关高级修程的主要零部件,其寿命周期是制定检修周期的基数。为了开展重载铁路货车车轮旋修及寿命周期研究,文章对C₈₀型货车车轮磨耗数据进行了检测、并分析了磨耗原因,总结了车轮的磨耗规律,并以此提出其他零部件的检修周期应以车轮旋修周期为基数,进入检修车间后进行必要的针对修,可有效提高检修效率、减少或避免临修故障,提高列车周转率。     

大型动车运用所接触网设计关键技术浅析

以曹庄动车运用所为例,分析了大型动车运用所的供电方案;从景观设计、道岔布置、悬挂安装3个方面论述了接触网平面布置需要注意的事项;同时叙述了接触网与检查库、洗涮库、临修库及镟轮库、踏面诊断棚、站场排水沟、综合管沟接口的重要性。     

普通轨与槽型轨对现代有轨电车小半径曲线通过能力的影响

为研究不同类型钢轨上有轨电车的小半径曲线通过能力,基于多体动力学理论,建立了四模块低地板现代有轨电车仿真模型。在模型中考虑CHN60钢轨与60R2槽型轨的影响,并依据规范设置了3条小半径曲线线路,最后以车辆脱轨系数和轮重减载率为评价指标,对有轨电车小半径曲线通过能力进行评价分析。结果表明:两种钢轨上的有轨电车非线性临界速度均能满足车辆运行要求,且运行在CHN60轨上的车辆具有更好的非线性运动稳定性;在小半径曲线线路上运行时,60R2槽型轨上的车辆具有更好的稳定性,且槽型轨断面具有一定的护轨功能,因而在有轨电车钢轨选型上,建议使用槽型钢轨。     

轴箱布置方式对地铁直线电机车辆动力学性能的影响

基于车辆系统动力学理论,建立了两种不同轴箱布置方式的地铁车辆动力学模型,在实际线路条件下,分析对比了轴箱内置与外置两种转向架,因为簧下质量以及悬挂系统横向跨距变化而造成轮轨接触以及车辆平稳性改变。研究结果表明,两种轴箱布置方式对车体平稳性影响较小;但轴箱内置车辆为达到理想的稳定性,需要加大一系径向刚度并加装抗蛇行减振器;轴箱内置能够降低轮对摇头角刚度,提高车辆适应线路扭曲不平顺的能力,同时降低轮对踏面磨耗功率,改善小半径曲线上轮轨磨耗。