基于三维模型的铁路工程车空气制动系统管路设计

为了高效、准确设计空气制动系统管路,以采用JZ-7型空气制动机的工程车用空气制动系统为例,介绍空气制动系统组成和工作原理。依据空气制动系统原理图,采用基于三维布管模型的布管设计方法,设计空气制动系统三维图,生成布管工程图,并在JJC型接触网检修作业车上装车验证。验证结果表明,采用基于三维布管模型的布管设计方法设计的布管工程图准确,利用布管工程图进行管路装配施工,能提高现场装配效率,减少管路干涉。

铁路路基养护维修施工技术的要点

在铁路组成系统当中,路基作为轨道的基础支撑,关乎着整个铁路系统的运行安全和运输质量。在新时期的铁路行业发展背景下,设备管理单位需高度重视对路基的维修与养护工作。从实际着手分析当前养护维修的工作现状,探索更有效的维护措施,并对接下来的养护维修处理加以优化。从而提高整体的路基养护与维修实践水平,促进整个铁路运输环境更加安全、稳定。

高速铁路无砟轨道路涵过渡段上拱整治

针对兰新客运专线K2450—K2460区段路涵过渡段路基上拱病害反复发生难以根治的情况,考虑工点施工条件,分别研究制定了上拱段桩板结构整治、暗挖落道整治两套方案。通过优化整治方案,细化施工注意事项,组织开展路基上拱整治实践,彻底整治了路涵过渡段上拱问题,恢复了无砟轨道平顺性,消除了高速铁路长期限速点。通过实践形成一套全路首创、彻底整治高速铁路无砟轨道路基上拱的技术和方法。

兰新铁路河西走廊漫流区桥涵水文沿线分布研究

为降低河西走廊漫流水害对兰新铁路的危害,通过山洪灾害分析方法,对河西地区缺少水文资料的漫流区流域桥涵水文沿线分布情况进行研究。结果表明:相比单位线法,数值模拟法可提高设计洪水的计算效率,且两者相对误差为4.6%,结果较准确;临界重现期越大,桥涵发生漫流水害可能性越大;当桥涵发生满孔水害时,降雨重现期越大,成灾持时越久;预警雨量与预警时长呈正相关性,与土壤含水量呈负相关性;兰新铁路沿线预警雨量自东往西存在增大的趋势,预警雨量相对较小的桥涵主要分布于包含山丹县的武威至高台段内;山丹县境内的桥涵设计水位最接近成灾水位;在选取的兰新线23座桥涵中,设计水位不满足百年一遇的有15座桥涵,包括中风险9座,高风险5座,极高风险1座,山丹县境内5座均为中高风险,应将兰新线漫流区内位于河西地区武威至高台段内的桥涵作为山洪防范的重点区域。

高速道岔轨道几何状态评价与规律研究

高速道岔的轨道几何不平顺状态能够直观反映其服役性能,开展高速道岔区段轨道几何不平顺状态管理是道岔检养修体系中的重要一环。以高速综合检测列车2023年1月—5月采集得到的检测数据为研究对象,从道岔结构、管理速度、道岔型号、辙叉号角度进行分类,分析当前高速正线道岔铺设概况。以道岔区轨道质量指数为基础,提出能够量化一定检测周期内道岔区段轨道几何整体状态与变化情况的道岔轨道状态指标与波动率指标。最后,以铺设最广的1/18道岔为研究对象,分析主型1/18道岔的轨道几何不平顺状态规律。研究结果为后续应用TQI-T评价高速正线道岔动态轨道几何不平顺状态以及指导道岔区段养护维修等工作奠定基础。

大号码高速道岔长波轨道几何不平顺评价方法

高速铁路大号码道岔具有侧向通过速度高、结构尺寸长的特点,相比18号等小号码道岔,其长波轨道几何不平顺的控制更为重要。利用轨道几何检测数据,基于Douglas-Peucker算法,针对大号码道岔心轨尖处由于组合廓形引起的轨距特殊突变现象进行针对性提取,实现了大号码高速道岔单元的准确划分;以单元内长波高低、轨向检测数据为依据,提出了针对长波高低、轨向不平顺的大号码高速道岔长波轨道几何不平顺评价方法,并针对CN系列大号码道岔FAKOP区段轨距加宽现象进行了有效处理,有效消除了轨距加宽所引起的轨向异常。经实测数据验证,大号码道岔长波轨向评价指标与列车过岔时晃车现象的关系相比长波高低评价指标更为密切,与传统认知相符。

高台漫流区铁路桥涵洪灾预警雨量分析

为降低漫流区水害对兰新铁路桥涵的危害,利用暴雨洪水管理模型(SWMM)对高台漫流区洪水进行模拟分析,得到该漫流区部分铁路桥涵预警雨量。首先通过ArcGis建立集总式与半分布式两种SWMM模型,用6场降雨对模型参数进行率定,利用精度评价指标比较两种模型的优劣,进而探讨了SWMM模型对漫流区的适用性;最后采用水位反推法,得到高台漫流区部分桥涵的洪灾预警雨量。结果表明:SWMM可针对漫流区建立降雨径流模型,率定期6场洪水洪峰水位相对误差均低于10%、确定性系数均大于0.7;模拟结果中4场洪水模拟精度等级达甲级标准,2场洪水模拟精度等级达乙级标准,合格率为100%;集总式模型相比半分布模型更适用漫流区;成灾水位一定时,预警时间越长,预警雨量越大。

兰新线铁路轨道几何状态劣化短期预测模型研究

兰新线地处我国西北地区,线路走形区域处于风沙、戈壁、沙漠、高寒地带。受到运输组织和地理环境等多种因素的影响,兰新线轨道几何状态劣化较快,捣固周期较短,导致捣固维修成本较高。为了实现对兰新线轨道几何状态短期劣化的准确预测,从而科学制定捣固计划,提出一种改进的轨道几何状态劣化短期预测方法。该方法将兰新线划分为若干个等长的200 m轨道单元区段,利用每个区段自身的历史检测数据,对每个区段个性化地建立了轨道几何状态劣化短期预测模型。该模型结合了确定性模型预测精度高的优势,吸收了随机性模型能够量化轨道几何劣化不确定性因素的优点。利用兰新线下行K600+000—K800+000里程范围内1000个轨道单元区段的检测数据对本文模型进行了验证,结果表明提出的模型拟合效果较好,预测精度较高。

既有铁路隧道渗漏水分析及整治技术

多数山区铁路隧道存在渗漏水病害,不同程度地影响列车运行。尤其冬季,渗漏水常演变为衬砌挂冰、道床冻结等次生灾害,危及行车安全,影响隧道设备设施健康服役。通过分析既有铁路隧道渗漏水的发生部位、表现形式、病害类别,从设计、施工和养护维修等层面探究其成因,提出新的渗漏水整治措施,对延长既有线铁路隧道使用寿命、保障行车安全具有借鉴意义。

在建高速铁路钢轨缺陷分析及钢轨保护管理建议

银西(银川—西安)客运专线开通前检查发现多处钢轨轨端不平顺、表面擦伤、硌伤、连续硬弯等缺陷。从钢轨生产、焊接、运输、捣固等各环节对缺陷原因进行了分析,并介绍了换轨整治情况及效果。从钢轨源头质量管理、轨道施工质量卡控、工程列车开行要求、新线钢轨介入检查、钢轨质量管理五个方面给出在建高速铁路钢轨管理和保护的建议。

基于有限元的不同回填料对顶进涵过渡段沉降影响分析

基于有限元差分软件FLAC ^(3D)建立既有铁路线路顶进涵模型,研究了不同回填料对顶进涵过渡段沉降的影响。结果表明:分别采用级配I碎石掺5%水泥、素混凝土以及泡沫混凝土作为回填料时,顶进涵过渡段均发生沉降,对比沉降曲线可知,容重等级为W5的泡沫混凝土更有利于列车的平稳行驶,为最优回填料;对比不同回填高度下的过渡段沉降曲线可知,最优回填高度为1 m。该研究结果可为顶进涵过渡段的回填料选择提供参考。

基于DXF文件的铁路隧道衬砌病害矢量化研究与应用

为解决人工绘制铁路隧道衬砌病害矢量图费时费力以及人工录入出错率高的问题,提出基于DXF文件的铁路隧道衬砌病害图像自动矢量化方法。首先,利用轮廓识别算法获得衬砌病害点云的轮廓坐标;其次,根据铁路隧道的断面尺寸等信息,将上述轮廓坐标映射到隧道矢量图上;最后,利用DXF文件、C++语言实现铁路隧道衬砌病害矢量图的自动生成。在多条铁路隧道周期性检测的应用表明,该方法不仅可以满足不同隧道数据处理程序之间的快速交互和衬砌病害现场精准复核需求,还适用于不同线路等级、断面尺寸、单双线别的隧道。

高铁桥上有砟轨道梁端周期不平顺演变规律及道床支承状态检测方法

针对高速铁路简支梁桥上有砟轨道梁端周期不平顺的形成机理及演变规律开展研究,重点分析环境温度对轨道周期不平顺的影响规律,并提出一种能快速检测有砟轨道枕下道床支承状态的方法(BDS法)。结果表明:环境温度荷载引起的梁端道砟滑移流变会导致梁端道床支承刚度不足,引起轨枕局部空吊,导致梁端轨道高低周期不平顺,且环境温度变化量越大,梁端轨道高低不平顺变化量越大;32 m简支梁有砟轨道梁端周期不平顺会引起脱轨系数最大值增加25.4%,平均值增大11.9%,轮重减载率最大值增大178.68%,平均值增大130.27%。BDS法可实现枕下道床支承状态的快速无损检测,可与小型捣固机配合对高铁有砟轨道梁端周期不平顺进行整治。

铁路设计线路换带衔接平顺性模拟分析算法研究

针对测量坐标系构建引起的铁路设计线路不平顺问题,在分析铁路测量坐标系构建对铁路设计线路平顺性的影响机理基础上,提出设计线路衔接平顺性模拟分析算法,实现了在设计阶段对铁路设计线路换带衔接偏差和平顺性的计算分析。理论分析和实验结果均表明:以分带投影方式构建铁路测量坐标系时,仅控制单个投影带在边缘处的投影长度变形大小,无法避免设计线路在换带连接处出现横向衔接偏差,进而可能导致设计线路出现不平顺;要使得设计线路换带衔接不平顺对铁路轨道静态铺设平顺性的影响可以忽略不计,算例中的高速铁路和160 km/h快速铁路,应控制高速铁路设计线路10 m、5 m/30 m和150 m/300 m弦轨向不平顺分别不大于0.64、0.64和3.2 mm,快速铁路无砟轨道、有砟轨道10 m弦轨向不平顺分别不大于0.64和1.28 mm;提出的铁路设计线路衔接平顺性分析算法,可以在设计阶段计算分带投影引起的设计线路不平顺性,进而可以对坐标系构建的合理性作出科学评判。

基于长波平顺性的提速线路精捣方案优化算法及应用

随着既有线提速开行160 km/h及以上动车组,轨道长波不平顺对行车性能的影响越来越显著,而大机捣固作业过程还不能充分控制线路长波平顺性,线形几何参数恢复达不到理想效果。通过分析提速线路波长对行车性能的影响关系,提出采用70 m检测弦长、10 mm管理幅值以控制长波不平顺。结合非线性规划理论提出满足长波平顺性控制标准的优化算法,通过逐点移动70 m弦实现了敦煌铁路提速改造工程精捣方案起拨量优化,大机精捣效果表明,采用优化算法可使轨向和高低70 m弦矢高相比精捣前降低了30%~40%,全线动检TQI达到3.4以下,证明本文提出的优化算法可显著改善既有线提速线路轨道平顺性。

镀锌板复合无铬钝化及其性能研究

以复合硅烷偶联剂、钼酸铵、单宁酸和纳米硅溶胶制作无铬钝化剂,镀锌钢板作为母材,在镀锌板表面制备了无铬钝化膜。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线光电能谱仪和X射线衍射仪研究钝化后镀锌板表面的形态特征、元素分布和价态。利用电化学工作站和磨粒磨损机,分别探讨了无铬钝化后镀锌板的耐腐蚀性能及耐磨性能。结果表明:经过无铬钝化后的镀锌板表面形成了致密的钝化膜。采用三电极体系,在扫描速率为0.2 m/s时,无铬钝化后的镀锌板的自腐蚀电位为-881 mV,相位角为85°,具有良好的抗腐蚀性能。当磨粒磨损机转盘转速为0.5 m/s、载荷为20 N时,磨损量为4.85 mg,具有良好的耐磨特性。

磨削两用一体机在钢轨打磨中的应用

近些年,随着国家铁路运输的发展,运输通过总重的不断增加,钢轨受到长期的碾压产生疲劳形成肥边,因打磨不及时长时间堆积进而形成较厚的肥边。使用传统的道岔打磨机进行打磨,打磨速率不高,砂轮使用量大,浪费成本,费时费力。研究开发磨削两用一体机快速切削钢轨肥边,有效解决了现有打磨效率不高、费时费力等问题,在钢轨打磨应用中体现出应有的作用和价值。

路基沉降量和行车速度对整体道床受力性能的影响研究

通过有限元软件ANSYS建立了高速铁路无砟轨道整体道床有限元模型,分析了当高速铁路列车行驶速度分别为250 km/h、300 km/h、350 km/h及400 km/h与路基沉降量分别为0、5、10、15、20、25、30、35及40(单位mm/20 m)时,整体道床各受力性能的变化规律,探讨了不同路基沉降量与不同行车速度对钢轨位移、道床板位移以及道床板应力等特性的影响,在此基础上,深入研究了路基沉降量与行车速度对整体道床受力性能的影响。

有砟高铁捣固作业轨向平顺性控制方法

为了提升有砟高铁捣固作业质量以满足平顺性控制要求,根据大机作业特征分析了拨道效果影响因素,研究了拨道量范围、拨道策略、拨道量顺坡率、设备精度与作业效果之间的影响关系;结合影响因素分析结果,基于中长波平顺性控制理论建立了拨道方案优化模型,提出了基于拨道量相关性的拨道效果评价方法,实现拨道效果影响因素与拨道方案制定过程的有效结合;在某高速铁路有砟轨道捣固作业之中,验证了轨向平顺性控制方法的有效性。研究结果表明:拨道量过大或过小、拨道量顺坡率超标、拨道策略不利、设备精度不良均容易造成大机拨道作业效果不佳,需在拨道方案制定过程中加强对这些因素的控制和管理;通过在轨向平顺性控制中引入拨道量调整系数,并有效控制中长波不平顺、拨道量限值等参数,可提高计算模型对捣固车固有作业特性的适应能力;基于该方法制定了某作业区段的拨道方案,方案满足轨道平顺性管理要求,符合大机作业特点;采用该方案实施作业后,轨向30m矢距差降至2mm,300m矢距差降至7mm,降幅分别达到50%和48%;静态轨道质量指数由0.89降至0.64,降幅28%,实践证明提出的轨向平顺性控制方法可有效提升高速铁路有砟轨道平顺性。