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。

滑床台摩擦系数对双肢弹性可弯心轨扳动力及不足位移影响的计算分析

考虑心轨的特殊结构外形,以及转换过程中的一些线性和非线性因素如顶铁力、密贴力、跟端扣件扣压力等的作用,以UIC60D双肢弹性可弯心轨为例,建立有限元模型,采用ANSYS程序计算分析了心轨的扳动力及不足位移受滑床台摩擦系数影响的规律。

双肢弹性可弯心轨扳动力及不足位移控制研究

考虑心轨的特殊结构外形及转换过程中的线性和非线性因素的作用,以UIC60D双肢弹性可弯心轨为例,建立有限元模型,并采用ANSYS程序,分析了滚轮式滑床台对心轨的扳动力及不足位移的控制效果。

新型相离型曲线尖轨9号道岔的扳动力分析

采用有限元方法,建立新型相离型曲线尖轨9号道岔的扳动力计算模型,分析摩擦系数、尖轨动程、尖轨与滑床板密贴、道岔轨底坡等取决于安装及维修状态的因素,以及对尖轨扳动力和不足位移的影响,提出在铺设及养护维修过程中应注意的事项。探讨9号道岔取消第2牵引点的可行性,认为在目前的尖轨结构下保持2点牵引较为可靠。

基于有限单元法的转辙器扳动力计算软件开发及应用

在考虑道岔扳动力各种影响因素的基础上,以大型有限元软件ANSYS为计算平台,利用其自有的APDL语言进行二次开发,编制了转辙器扳动力计算软件。实现了各种道岔转辙器部分扳动力、反弹力、不足位移及轮缘槽宽的计算分析功能,为各种道岔转辙器的转换设计提供了理论指导。

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。

弹性可弯尖轨双牵引点的扳动力计算

国内外不少论述弹性可弯尖轨扳动力计算的论文,依据的数字模型与实际工况不尽相同,计算的扳动力偏小。本文提出建立一端为固定端,另一端为活动端的弹性可弯尖轨双牵引点的数学模型计算扳动力,供道岔设计、铺设、养护部门参考。

弹性可弯尖轨扳动力计算

《简化积分法》是一种计算弹性可弯尖轨扳动力的简便计算方法,在满足计算精度的前题下,具有公式简便、计算工作量小及中间运算值可直接利用等优点,并适宜于编制电算程序,可供教学、设计及施工、养护部门参考。

弹性可弯尖轨扳动力计算(续)

四、第二扳动力在设计中,弹性可弯尖轨的扳动被视作以弹性可弯段中心为铰接点的刚体转动,并假定弯曲变形只局限在弹性可弯段内。各控制截面的设计位移(动程)由第一拉杆中心动程按比例求得。

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160mm和70mm时，尖轨扳动力、不足位移和最小轮缘槽宽都符合要求。

高速铁路道岔扳动力偏大问题分析及处理措施

现价段高速道岔由于生产制造工艺、铺设施工的设备精度及人为因素,时常导致尖轨或心轨在转辙机扳动过程中出现较大阻力。解决办法是提高道岔生产和铺设精度;做好道岔部件受力位置的防锈润滑和优化,逐项减小影响扳动力的因素,使扳动力达到最佳状态。

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。

18号可动心轨道岔不足位移的ANSYS仿真分析

大号码提速道岔和高速道岔中道岔可动心轨扳动力及不足位移是需要迫切解决的问题。文章采用ANSYS,以UIC60D钢轨为准,根据短心轨跟端4种不同处理方式分别建立模型仿真分析,得到其随摩擦系数、牵引点布置等参数变化的规律。

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。

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。

小号码可动心轨道岔的研究与设计

针对小号码可动心轨道岔的需求,通过对传统单肢弹性可弯结构心轨的理论分析,结合小号码可动心轨道岔的结构特点,采用新型可动心轨形式——枢轴式的可动心轨辙叉。该辙叉采用心轨插入组件,并人为设定枢轴使之作为旋转中心,实现心轨可动从而消除有害空间的目的,并通过枢轴与垫板轴孔的配合,对心轨插入组件进行限位。这种新型可动心轨形式有效减小了心轨转换所需要的纵向长度,避免了过大的心轨扳动力以及因后端不足位移产生的道岔几何形位病害。

高速道岔长心轨折断对辙叉状态的影响

为探究高速道岔长心轨在不同位置发生折断对辙叉服役状态的影响,开展实尺试验。从长心轨跟端至尖端依次设置6个断缝,测试断轨后辙叉状态及辙叉多次转换后的几何形位与扳动力,对比分析长心轨不同位置折断对辙叉几何及其转换性能的影响。结果表明:高速道岔长心轨折断后,辙叉几何形位与断缝位置以及初始状态有关,长心轨初始状态为直股开通时折断导致的错牙及断缝宽度比侧股开通时更大;长心轨折断后再次进行道岔转换将导致断缝进一步劣化,钢轨错牙以及断缝宽度均有所增加;折断发生在长心轨尖端至短心轨范围内时,可根据转辙机扳动力及表示信号判断轨件状态,而发生在长短心轨配合段至跟端范围内时无法判断。

高速铁路道岔尖轨不足位移控制方法

为模拟运营条件下高速铁路道岔转辙器的转换过程,根据高速铁路道岔转辙器的转换特点,在道岔生产车间内建立了客专线18号道岔转辙器转换原型试验平台,采用轴销式称重传感器测量转辙器扳动力,以直、曲尖轨支距实际值与理论值之差为尖轨不足位移;通过转辙器转换试验探索了尖轨预弯、尖轨可动段长度、尖轨固定端扣件支距、滑床板摩擦因数、辊轮高度等因素对尖轨不足位移的影响机制和特征。试验结果表明:现有设计尖轨预弯可使尖轨不足位移下降30%以上;缩短尖轨可动段长度可减小尖轨不足位移,但同时会减小转辙器最小轮缘槽宽,并增大第3牵引点扳动力,尖轨最小轮缘槽宽和最后一个牵引点扳动力是缩短尖轨可动段长度的控制因素;小范围调整固定端所有扣件支距后,尖轨不足位移变化较小,仅减小固定端第1组扣件支距时,尖轨靠近固定端1.2m范围内不足位移略有降低,其余部分不足位移变化较小;在滑床板上安装辊轮或涂覆润滑剂等减小尖轨与滑床板摩擦因数的措施可有效降低尖轨扳动力和不足位移,实施减摩措施后,扳动力减幅约为30%,不足位移减幅超过20%;改变辊轮高度对尖轨不足位移的影响并不明显,但辊轮高度不宜过低,以防转换过程中辊轮失效导致扳动力和不足位移激增。研究结果可为高速铁路道岔转辙器结构优化和新一代400km·h^(-1)高速铁路道岔的研发提供参考。