基于轮轨动力学的道岔尖轨切削方式选型研究

为给不同号码道岔选取合适的尖轨切削方式,以获得较好的行车性能和钢轨磨耗性能,基于轮轨系统动力学建立车辆-转辙器动力耦合模型,分别以18号和42号道岔转辙器为例分析5种尖轨切削方式下轮轨系统的动力响应及钢轨磨耗情况,对影响磨耗指数的相关因素进行计算。结果表明:从动力学角度对各种尖轨切削方式进行评判,可以为尖轨选型提供准确合理的指导;号码较小的18号道岔选择切线型及半切线型尖轨时使用性能较优,钢轨磨耗程度低,相离半切线型尖轨粗壮度大,也可作为主要线型之一;号码较大的42号道岔以半切线型尖轨适用性较强;计算运营中道岔转辙器动力性能时需考虑几何不平顺等因素的影响。     

驼峰下小号码道岔防脱轨研究

导致车辆在驼峰下小号码脱轨的主要原因是曲线间缺少夹直线，难以保证车辆转向架下2轮对在垂直状态下平稳进入道岔；而增加夹直线，工程费用和用地范围将大大增加。采用改进道岔结构，增设防护轨的方法，不仅有效解决了车辆在驼峰下脱轨问题，而且大大降低了道岔尖轨磨耗的成本支出。通过仿真计算分析，该措施不仅在实践中完全有效，并且有可靠的理论依据。     

客运专线18号道岔不平顺状态动力仿真分析

以秦沈客运专线60 kg/m 18号道岔为研究对象,通过建立整车模型及可动心轨单开道岔整体模型.利用基于有限单元法的道岔动力学仿真软件,计算分析了车辆作用下道岔不平顺状态的动力响应.结果表明,道岔受多种不平顺状态的综合影响,且对轮轨动力响应的影响效果较单项不平顺更大.所以在大号码道岔的设计与使用中,应优化牵引点的布置位置,尽可能消除不足位移,保证尖轨及心轨的良好密贴;严格限制尖轨及心轨与滑床台间的离缝,且不得连续出现.     

铁路道岔轨距加宽与构造加宽研究

研究目的:铁路道岔侧股轨距是小号码道岔平面线型设计的关键,构造加宽引起的曲股最大轨距是其中的重要项点.铁路工务部门需要构造加宽作为道岔铺设、维护等工作的理论依据.本文提出的构造加宽计算方法可供道岔设计及施工人员借鉴.研究结论:通过对小号码道岔轨距加宽规律的研究,综合考虑曲线线型、尖轨类型、道岔始端轨距、尖轨尖端轨距、侧线轨距等因素,分析了道岔转辙器部分构造加宽的成因并提出了各种情况下的构造加宽计算方法,进一步完善了构造加宽的定义,开发了道岔构造加宽的通用计算程序.     

小号码道岔扳动力随密贴段刚度变化规律研究

为研究小号码道岔扳动力随密贴刚度的变化规律,解决小号码道岔扳动力偏大的问题,基于变分形式的最小势能原理,建立尖轨和心轨的转换有限元模型,研究了随钢轨密贴段刚度变化,尖轨和心轨扳动力的变化规律。结论:钢轨的密贴段刚度较小时,钢轨密贴段刚度对牵引扳动力的影响可以忽略不计,密贴段刚度达到104N/m后,牵引点的扳动力随钢轨密贴段刚度的增大有一个较大幅度的增长,降低扳动力能够为小号码道岔使用小功率的转辙机提供基础条件。     

曲线尖轨线型对其磨耗特性影响的研究

为解决曲线尖轨使用寿命短的技术难题,研究并实践了直曲组合型曲线尖轨技术。新尖轨采用相离半切线型,前端直线段长度为5 439 mm,是原曲线尖轨前端直线段长度的2倍。重载车辆—道岔动力学仿真计算结果表明,该设计可显著减小列车顺向出岔时作用在尖轨前端的横向力及磨耗指标,从而改变尖轨磨耗特性,延长尖轨使用寿命。尖轨磨耗和寿命观测试验表明:新尖轨最大磨耗发生在尖轨宽60~70 mm断面,使用寿命是传统曲线尖轨的3~4倍,表现出和传统曲线尖轨不同的磨耗特性。     

地铁曲线尖轨道岔不可逾越速度动力分析

研究目的:为研究地铁曲线尖轨道岔的不可逾越速度,本文以地铁9号曲线尖轨道岔为例,基于轮轨接触几何算法和车辆-道岔系统耦合动力学仿真计算,在综合考虑车辆侧向过岔时的安全性及平稳性的基础上确定曲线尖轨道岔的不可逾越速度,以期为列车折返能力的提高和城际轨道交通道岔的设计提供技术支持与储备。研究结论:(1)在尖轨顶宽40 mm时标准LM车轮型面与轨道接触点分布已经过渡到尖轨上,而磨耗状态LM车轮型面与钢轨的接触点分布可能在基本轨上或者尖轨上,轮载过渡位置延后;(2)车辆过岔时主要以车体横向加速度为控制指标确定不可逾越速度,因此在地铁车辆运行过程中可对车辆横向加速度进行实时监测,作为车辆运行安全性和平稳性的监测指标;(3)标准LM车轮型面时地铁9号曲线尖轨道岔的不可逾越速度为50 km/h,磨耗状态LM车轮型面时9号曲线尖轨道岔的不可逾越速度为45 km/h;(4)通过提高地铁车辆ATP顶篷速度来提高ATO速度,可缩短发车时间间隔,提高列车运行速度和对运量的储备;(5)通过对地铁曲线尖轨道岔不可逾越速度的分析,可对地铁车辆运行安全性和平稳性进行监测,并针对列车行车间隔加密后可能引起折返能力不足的问题,为道岔提速研发提供理论支持。     

驼峰平纵断面条件对脱轨安全性影响及整治方案研究

在综合考虑驼峰平纵断面、道岔特征基础上,建立驼峰溜放区车辆线路动力学模型,研究驼峰线路条件对脱轨安全性的影响。研究结果表明:为保证直圆点或变坡点造成的冲击和抬升量不与尖轨冲击相互叠加,驼峰曲线与第一分路道岔间夹直线长度及变坡点距尖轨长度宜大于轴距;尖轨区域重点控制轨距不平顺,为满足安全性,需保证轨距变化率不大于2‰;通过调整线路平纵断面参数改善驼峰线路条件的整治措施,可有效提高车辆溜放安全性,降低安全风险。     

直线电机道岔整体道床的方案研究

道岔属轨道结构中的特殊部件,在车辆的折返和转线中,都起着不可或缺的作用。直线电机道岔道床的选型不仅要考虑道岔结构本身的铺设要求,还要满足直线电机感应板安装的特殊要求。通过对国内外直线电机运载系统道岔整体道床方案的比选,针对该运载系统对轨道结构的特殊要求,结合广州地铁4号线用道岔整体道床的设计和运营实践,重点探讨合成枕木整体道床的结构形式。     

首都机场线分叉处大号码道岔的选型及设计应用

为满足分叉运营的需要,首都机场线直线电机系统首次在国内城市轨道交通领域采用了60 kg/m钢轨18号可动心轨道岔.对分叉处大号码道岔的方案经过多次反复、深入的研究论证,并结合直线电机车辆特点、运营要求、造价、工期、轨道结构安全、养护维修、轨旁设备的接口技术要求等各方面的因素,进行了针对性的改进设计,使安全可靠性更高.