地铁车辆段小号码道岔区域车辆脱轨仿真分析

[目的]小号码道岔在城市轨道交通尤其是地铁车辆段内有着较为广泛的应用,但其转辙角偏大的特征使车辆在通过道岔时存在脱轨的风险。研究地铁车辆段道岔心轨位置处车辆脱轨的原因很有必要。[方法]逐步建立轮对、转向架子模型和单节车厢模型,然后用铰接的方式将所有车厢连接形成整车模型。在道岔前方设置直线段以消除车辆起动的影响。通过线性内插得到整个道岔区域的相应轨道截面,然后导入到软件中计算。选取轮对横移量、脱轨系数和轮重减载率作为评价指标,分析了车速、车轮踏面型式、钢轨竖向刚度等因素对列车脱轨风险的影响规律。[结果及结论]由仿真分析得出如下结论:当车速过大时,轮重减载率会大幅超标,因此建议列车通过道岔时车速控制在5 km/h以内;当车轮采用LMX型踏面时,车辆会相对平稳地通过辙叉区的有害空间,有利于降低列车的脱轨风险;列车在通过钢轨竖向刚度为200 MN/m的道岔时更易发生脱轨。