基于货物列车抗脱轨安全度的重载铁路轨道结构强化措施评价

根据重载铁路货物列车?轨道系统(FTT系统)横向振动稳定性分析方法,提出基于货物列车抗脱轨安全度的重载铁路轨道结构强化措施评价方法,分析并量化提高钢轨等级、采用III型轨枕、强化扣件及道床等轨道强化措施对货物列车抗脱轨安全度的影响。研究结果表明:与提高钢轨等级相比,采用III型轨枕对列车抗脱轨能力、临界车速及容许极限车速的影响更大;强化扣件或道床均可大幅度提高列车抗脱轨能力、临界车速及容许极限车速,但当扣件和道床的横向刚度分别大于120 MN/m和15 MN/m时,货物列车抗脱轨安全度提升幅度较小;上述轨道强化措施均能改善行车平稳性,但强化道床对行车平稳性影响较小。轨道强化措施具有提高货物列车抗脱轨安全度的功能,且本文提出的评价方法能够反映列车抗脱轨信息,可为轨道强化措施的评价和制定提供参考。

抗脱轨转向架的开发

利用新开发的轮对辅助自导向机构和抑制轮重减小机构开发了抗脱轨转向架,并进行了运行试验。试验结果表明,该转向架可以降低脱轨风险。

利用“抗脱轨转向架”改善运行性能

经考查,车辆爬轨脱轨是由于轮重减载变大或轮轨横向力变大而引起的。因此,在技术上通过抑制轮重减小或降低轮轨横向力的途径,均可起到抗爬脱轨的作用。通过这两种技术的组合,也就是在可抑制轮重减小的转向架上加装辅助导向系统,进而开发出兼具抑制轮重减小及降低轮轨横向力两项功能的"抗脱轨转向架"。介绍日本铁道综合技术研究所基于上述思路而研发的"抗脱轨转向架"概况以及性能确认试验的结果。

双块式无碴轨道高速列车脱轨控制分析

针对双块式无碴轨道结构特点,提出一种新的双块式无碴轨道空间振动分析模型,进一步建立高速列车—双块式无碴轨道系统空间振动分析方法。然后,基于列车脱轨能量随机分析理论,对高速列车—双块式无碴轨道系统横向振动稳定性及高速列车是否脱轨进行了评判。计算结果表明:高速列车以300 km/h速度在双块式无碴轨道上运行时,车轨系统横向振动是稳定的,列车不会脱轨,且具有n=2.143的抗脱轨安全系数。

突破列车脱轨难题的能量随机分析道路

综述了列车脱轨的国内外研究现状 ;分析了脱轨研究中的主要问题为 :各国制订的规范标准不能预防列车脱轨 ,未抓住主要矛盾 ,脱轨计算理论存在三个根本问题———列车轨道 (或桥梁 )时变系统振动方程组解的唯一性无保证 ,横向振动的激振源不清楚 ,该时变系统振动的随机分析问题未解决 ;提出了一条突破列车脱轨难题的能量随机分析道路、预防脱轨措施及抗脱轨安全系数的计算方法 ;计算了四个列车脱轨实例 ,计算结果均与实际发生的脱轨事故和脱轨试验测出的车辆振动响应符合。

高速铁路内侧护轨参数对防脱轨特性影响的分析

轨道车辆在行驶过程中,由于突然情况,可能会产生轮轨非常规碰撞,甚至脱轨,这对于运行在高架桥上的高速列车来说,将导致灾难性的后果。虽然高速铁路设立了信息监管系统及控制系统以保证其行车安全性,但历史告诉我们,采取硬件防护方案更是十分必要的。护轨能够在车轮爬轨初阶段对车轮施加约束力,迫使其复位,降低车辆一次伤害的概率,起到防车轮脱轨的作用。文章分析了稳定状态下单轮对内侧护轨面的几个关键参数对防脱轨特性的影响,并与传统轮轨接触的脱轨条件进行了对比。结果表明,造成护轨失效的车轴处横向力临界值是传统轮轨接触临界值的5倍以上,且护轨斜面斜度的减小,防护能力有一定增强,说明在高速铁路上加装内侧护轨是有必要的,能大大减小脱轨概率。

武广客运专线衡阳湘江特大桥列车脱轨分析

基于列车脱轨能量随机分析理论,提出铁路桥梁列车脱轨控制分析方法,并对武广客运专线衡阳湘江特大桥上高速列车在设计车速下的走行安全性与舒适性进行了计算分析,其分析结果为桥梁设计提供了理论依据。

液压减振器失效对跨座式单轨车辆动力学性能的影响分析

以某国产跨座式单轨车辆为研究对象,采用动力学仿真软件建立跨座式单轨系统动力学仿真模型,分析液压减振器不同失效工况对车辆动力学性能的影响。重点考察了倾覆系数、水平轮径向力、车体侧滚角和运行平稳性指数。分析结果表明:车辆在曲线轨道运行过程中,液压减振器不同位置失效工况下车辆的倾覆稳定性、抗脱轨稳定性与运行安全性均会变差,且发生工况五或工况六时,动力学性能最差,此时会严重影响到车辆的稳定运行,应减速停车疏散乘客;而车辆在直线轨道以最高运行车速75 km/h运行时,液压减振器不同的失效工况下车辆的横向和垂向平稳性与正常工况运行相比,横向平稳性影响较小,但对车辆的垂向平稳性影响较大。

曲线超高率对单轴转向架跨座式单轨车辆曲线通过性能的影响

针对一种新型单轴转向架跨座式单轨车辆结构的曲线通过性,文章建立了"车—轮—轨"耦合动力学模型。研究不同曲线路面超高率来分析其对车辆动力学曲线通过性能的影响,通过分析仿真后的工况表数据变化得出满足车辆曲线通过性能最优化的超高率区间参数。研究结果表明:曲线超高率对车辆曲线通过性有着很大的影响;曲线超高率在6%~12%区间内增大,车辆的曲线通过性能变好;但曲线超高率超过12%时,运行阻力加大,轮胎磨耗加重,乘坐舒适性变差。因此在今后单轨列车运行线路建模时曲线超高率建议为10%~12%。

日本转向架研发技术新动向

介绍了日本铁道综合技术研究所开发的抑制轮重减载转向架,以及抗脱轨转向架的技术动向。