可动心轨转换锁闭力仿真研究

为优化高速道岔可动心轨转换扳动力计算,基于有限元理论分别建立可动心轨轨腰作用力计算模型和外锁闭装置受力计算模型,提出一种计算可动心轨锁闭装置锁闭力的方法。以高速18号单开道岔及外锁闭装置为研究对象,比较心轨转换过程中锁闭力与既有研究心轨轨腰力的差异,探究夹异物大小、位置及滑床板摩擦因数对心轨转换锁闭力的影响。研究结果表明:外锁闭装置对心轨转换影响显著,锁闭过程求解所得锁闭力远小于心轨轨腰作用力;当某牵引点处或该牵引点附近存在夹异物时,对该牵引点处的锁闭力有较大的影响,对其他牵引点的锁闭力影响较小;锁闭力随夹异物尺寸的增加而明显增大,牵引点处夹异物大于4 mm时将导致2个牵引点无法转换到位;牵引点处锁闭力随滑床板摩擦因数的增加而增大。     

高速道岔钩型外锁闭装置对尖轨转换力的影响研究

为探究外锁闭装置运动对尖轨转换力的影响机理,以与18号高速道岔配套的2种尖轨钩型外锁闭装置为研究对象,基于有限元方法建立模型,对轨腰处作用力与锁闭杆处作用力之间的传递函数关系进行了计算分析,并研究了夹异物对尖轨转换力的影响规律。     

基于有限元理论的小号码道岔转换分析

为解决小号码道岔转换设计中转换力和不足位移的问题,基于有限元的方法,以10号道岔为例,分别建立尖轨和心轨的有限元模型,着重分析了滑床板摩擦系数、扣件横向刚度以及夹异物对道岔转换的影响。结果表明:转换力和不足位移随滑床板摩擦系数的减小而减小,随扣件横向刚度的增大而减小,当牵引点附近存在夹异物时会导致道岔转换不到位的现象。     

多机多点牵引道岔同步性研究

多点牵引且使用外锁闭的大号码道岔的同步转换要求各牵引点转辙机、外锁闭与道岔尖轨充分协调运动，因此，我们根据道岔各牵引点开口准确地计算相应转辙机动程、外锁闭空动程等相关数据，同时改变转辙机起动顺序，作到六点牵引道岔尖轨基本同步运动。     

有轨电车6号道岔尖轨转换有限元分析

为研究有轨电车6号道岔尖轨转换规律,应用有限元软件建立了有轨电车槽型轨尖轨转换模型,分析滑床板摩擦系数、钢轨密贴段刚度、扣板横向刚度和抗扭刚度、扣板位置对尖轨转换过程中尖轨牵引点转换力和最大不足位移的影响。结果表明:随着滑床板摩擦系数的增加尖轨牵引点转换力和最大不足位移均增加,大致呈线性增长趋势;尖轨从反位扳到定位时牵引点转换力与密贴段刚度取值无关,尖轨从定位扳到反位时密贴段刚度较小的情况下尖轨牵引点转换力不发生改变,密贴段刚度达到1 000 k N/m并继续增加时尖轨牵引点转换力急剧增加;随扣板横向刚度和抗扭刚度的增大尖轨牵引点转换力增加,不足位移变化较小;扣板距尖轨跟端越远尖轨牵引点所需转换力越大,尖轨最大不足位移越小。     

钩式外锁闭道岔装置维护的几点建议

ZYJ7型电液转辙机采用电动机驱动、钩式外锁闭传动来转换道岔。外锁闭装置能有效克服尖轨在密贴时的转换阻力,可靠地锁闭道岔尖轨和基本轨（可动心和翼轨）,即使连接杆折断仍起着锁闭作用,能够隔离列车通过时转换设备的振动和冲击,提高转换设备的寿命和可靠性,现在已被广泛应用。因此该道岔外锁闭装置的维修标准和保养也就提出了更高的要求。下面简单介绍一下钩式外锁闭道岔的动作原理,及维护时的几点建议。     

降低宁武线科吉富道岔VCC故障率

正1前言科吉富道岔是由法国引进的一种高速道岔(简称VPM法岔),它主要由尖轨锁闭检查器、芯轨锁闭检查器、密贴检查器组成。VPM用于高速道岔尖轨处,保证道岔尖轨的纵向伸缩。在道岔表示电路中,串联了VPM的接点,将道岔锁闭信息反馈给计算机联锁系统。具有锁闭检查、持续锁闭力强、工作稳定等特点。2小组概况合肥电务段高速道岔联合攻关小组概况,见表1。     

60 kg/m钢轨15号单式同侧道岔设计

为满足国家铁道试验中心环形试验线的运行需求，研究设计了60 kg/m钢轨15号单式同侧道岔。道岔尖轨长度取17 823 mm，基本轨前端距尖轨尖端距离取1 955 mm；选用双曲线型辙叉，采用单肢弹性可弯心轨结构；全部岔枕采用垂直于大环线曲线外股工作边的方式布置。转换设备采用多机多点牵引方式和分动钩型外锁闭装置，转辙器部分设置三个牵引点，辙叉部分设置两个牵引点。为延长曲线道岔的使用寿命，重点进行了尖轨结构和可动心轨辙叉结构设计，尖轨尖端采用藏尖式设计，刨切小环线基本轨，增加尖轨尖端厚度。转辙器部分设计了尖轨防跳措施。翼轨跟端采用间隔铁与长心轨或叉跟尖轨连接为一整体。该单式同侧道岔铺设后使用状况良好。     

跟端轨底刨切对尖轨转换影响的有限元分析

根据客专线18号道岔尖轨的结构特征、受力特点及转换机理,采用MIDAS/Civil和ANSYS软件建立尖轨有限元仿真模型,然后根据尖轨转换实际情况对模型进行优化,利用优化后的模型分析在转换过程中尖轨所需克服的主要阻力,并分析尖轨跟端轨底刨切宽度和刨切长度的变化对尖轨转换的影响。结果表明:尖轨第1牵引点最大扳动力主要用于克服摩擦力与密贴反力;第2、第3牵引点最大扳动力主要用于克服摩擦力与抗弯反力;增加尖轨跟端工作边轨底刨切宽度可降低尖轨转换时的扳动力,但不足位移会增大;改变刨切长度对尖轨扳动力与不足位移的影响较小。     

差动装置对高速道岔尖轨不足位移的影响

研究目的:为研究差动装置对高速道岔尖轨转换力及不足位移的影响,本文基于有限元理论,建立能够分析差动装置对高速道岔尖轨转换影响的计算模型,分析差动装置对尖轨不足位移的调整作用,以及使用差动装置调整尖轨不足位移后,尖轨转换的扳动力及不足位移的变化规律。研究结论:(1)差动装置对尖轨不足位移的调整效果明显,尖轨的最大不足位移值由1.64 mm降低为0.49 mm;(2)仿真计算尖轨不足位移调整后的6次扳动过程,尖轨最大不足位移没有发生明显的反弹现象;(3)尖轨不足位移调整后,由于尖轨线形的改变,扳动力发生较大幅度的降低;(4)相比传统的尖轨不足位移调整方法,差动装置对高速道岔尖轨不足位移的调整效果较好;(5)该研究结论能够指导高速道岔的尖轨不足位移调整工作。     

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。     

铁路道岔外锁闭装置的强度分析

对 18号单开道岔外锁闭装置建立有限元接触计算模型 ,分析心轨的变形对道岔锁闭钩的受力影响 ,给出不同载荷作用下锁闭钩中的应力随车轮行进距离的变化规律。     

多点牵引时道岔扳动力计算与分析

考虑扳动力、摩擦力、密贴力、反弹力及锁闭力等 ,建立多点牵引时弹性可弯尖轨、单肢及双肢弹性可弯心轨扳动力计算理论 ,分析滑床台摩擦因数、牵引点的布置、转换方式等因素对扳动力及不足位移的影响。     

道岔终端位置检测装置

道岔终端位置检测装置是道岔安全系统的重要组成部分。道岔安全系统由牵引装置(用于控制)、锁闭装置(用于机械固定)、检测系统(用于位置检测)和信号系统(用于位置报告)组成。此外,还有其他简单装置(如带有旋转信号机的转辙机座),以及用于高速铁路、可配备各种附加设备(如诊断系统)、可进行加密数据传输的高性能系统作为辅助。其中,检测系统包括转辙器尖轨或活动辙叉位置检测装置,以及道岔活动部件后部区域(至固定点)检测装置。道岔活动部件后部区域的检测装置称为道岔终端位置检测装置,其主要任务是在转辙期间识别异物;而尖轨的关键区域通常由转辙机的尖轨锁闭检查触头来检查,这些触头与转辙机锁闭装置协同工作,并通过安全电路与道岔终端位置检测装置配合使用。如果道岔上未装配带有集成式尖轨锁闭检查触头的转辙机,则由道岔终端位置检测装置执行此任务。在这种特殊情况下,道岔终端位置检测装置必须满足道岔活动部件尖端处更精确的检测要求。     

双动道岔继电器瞬间落下问题的研究及改进

高铁线路中出现S700K型分动外锁闭双动道岔心轨第二牵引点道岔启动继电器(X2-1DQJ)先于尖轨第三牵引点道岔启动继电器(J3-1DQJ)落下、后动道岔J1-1DQJ和X1-1DQJ继电器存在瞬间落下问题.为解决该问题,对S700K型分动外锁闭双动道岔动作电路进行分析,并提出将动作完成继电器(DWJ)换成具有缓放功能...     

不足位移对高速道岔动力特性的影响

为揭示道岔不足位移对高速行车的影响,根据高速道岔、列车的结构特点、力学特性和相互作用关系,建立车辆-道岔耦合动力学模型,并以高速列车直向350km/h、侧向80km/h通过350km/h客运专线18号无砟道岔为例,分析不同不足位移情形下车辆和道岔的动力学特性。结果表明:尖轨、心轨不足位移对列车动轮载、钢轨动应力影响较小,对轮缘力、车体横向加速度、轮重减载率、脱轨系数影响较大;不足位移会严重影响高速列车直、侧向过岔的舒适性及安全性,影响高速道岔正常工作状态;牵引转换设计时,应严格控制道岔尖轨、心轨不足位移。     

秦沈线38号道岔卡阻原因分析及对策

秦沈客运专线全线新增6个车站，设计安装了24组38号道岔。该道岔为9个牵引点，即尖轨6个，心轨3个，均采用西门子公司生产的S700K三相电动转辙机分动外锁闭装置。道岔正向通过速度250km／h，侧向140km／h。通过一段时间运用发现，道岔卡阻问题频繁，严重干扰了运输生产。     

高速道岔尖轨断裂对道岔状态影响的试验研究

研究目的:尖轨是高速道岔结构中的核心部件,运营过程中尖轨需承担复杂荷载,且无扣件系统扣压,其可靠性备受关注,一旦发生断裂对行车安全的影响尚不清晰。本文提出一种模拟尖轨断裂的试验方法,以用量最多的18号道岔的直尖轨为试验对象,获得尖轨不同位置断裂对道岔区几何状态的影响规律。研究结论:(1)尖轨在第一、二牵引点间断裂时尖轨始终与基本轨密贴,断缝处无明显错动,扳至反位时断缝前端尖轨(尖轨尖端一侧)仍与基本轨密贴,未形成轮缘槽,侧股无法正常开通;(2)尖轨在第二、三牵引点断裂时断缝处错动量为1.3 mm,扳至反位时断缝处轮缘槽宽度满足要求,侧股可正常开通;(3)尖轨在第三牵引点后端2 m位置断裂时断缝处错动量为1 mm,扳至反位时断缝后端尖轨(尖轨跟端一侧)无牵引力,轮缘槽宽度不足,侧股不能开通;(4)尖轨在第三牵引点后端6 m位置断裂时断缝处错动量为2.3 mm,扳至反位时侧股可正常开通;(5)尖轨断裂后内部应力释放、支承条件发生变化,断缝前后尖轨转换位移不协调,使得转换阻力变化无明显规律可循,难以由转辙机阻力信息判断尖轨是否发生断裂及其位置;(6)本研究可为进一步尖轨断裂理论分析及判断方法研究奠定基础,也可为道岔运营安全评估提供参考。     

高速道岔心轨扳动力和不足位移控制研究

为了控制高速道岔心轨扳动力和不足位移,根据双肢弹性可弯心轨的特殊结构外形、受力特性和扳动机理,建立心轨转换仿真模型,以42号道岔为例分析不同牵引点布置方式下心轨扳动力和不足位移的变化规律.计算结果表明:牵引点扳动力随摩擦系数的增大基本成递增关系,扳动力的很大一部分用于克服滑床板的摩擦力;采用减摩措施、增设牵引点可以减小扳动力和不足位移;在最后一牵引点至跟端间设置反变形,可使不足位移控制在客运专线要求之内.     

9号单开道岔尖轨扳动力及不足位移计算分析

为保证9号道岔牵引点位置、牵引点动程、转辙机选取等的合理性,建立了尖轨扳动力的计算模型,对尖轨扳动力及不足位移进行计算分析。结构表明:9号道岔尖轨不足位移较小,为非控制因素;尖轨扳动力较大,为控制因素,主要受尖轨跟端扣件刚度、尖轨跟端扣件组数、滑床台摩擦系数和牵引点动程的影响;当将尖轨跟端设置3组扣件,第一、二牵引点的动程分别设置为160 mm和70 mm时,尖轨扳动力、不足位移和最小轮缘槽宽都符合要求。