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6号对称道岔脱轨机理及影响因素

司道林 王树国 王猛 杨东升 王璞

司道林, 王树国, 王猛, 杨东升, 王璞. 6号对称道岔脱轨机理及影响因素[J]. 西南交通大学学报, 2021, 56(2): 300-305. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190870
引用本文: 司道林, 王树国, 王猛, 杨东升, 王璞. 6号对称道岔脱轨机理及影响因素[J]. 西南交通大学学报, 2021, 56(2): 300-305. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190870
SI Daolin, WANG Shuguo, WANG Meng, YANG Dongsheng, WANG Pu. Derailment Mechanism and Influence Factors on Number 6 Symmetric Switches[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2021, 56(2): 300-305. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190870
Citation: SI Daolin, WANG Shuguo, WANG Meng, YANG Dongsheng, WANG Pu. Derailment Mechanism and Influence Factors on Number 6 Symmetric Switches[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2021, 56(2): 300-305. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190870

6号对称道岔脱轨机理及影响因素

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190870
基金项目: 国家自然科学基金(51878661,51808557);中国铁路总公司科技研究开发计划重大课题(2017G003-A)
详细信息
    作者简介:

    司道林(1983—),男,副研究员,研究方向为轮轨系统动力学,E-mail: sidaolin@163.com

  • 中图分类号: U213.42,U211.5

Derailment Mechanism and Influence Factors on Number 6 Symmetric Switches

  • 摘要: 编组场内使用的主型6号对称道岔发生多起脱轨事故,其安全问题一致未得到有效解决. 为探索脱轨原因、提出合理应对措施,首先基于准静态轮轨接触理论分析道岔区轮轨接触特征,进而建立车辆-道岔耦合动力学模型,以车轮动态抬升量为评价指标分析车辆、轨道、道岔结构参数对爬轨性能的影响特性. 结果表明:轮缘贴靠尖轨尖端时接触角仅为53°,脱轨系数临界值不足0.73,是导致6号对称道岔脱轨风险较高的根本原因;尖轨顶宽5 mm处降低值由14 mm减至10 mm、转辙角由1.1° 降至0.9°、无轨撑扣件的垫板刚度由150 kN/mm降至50 kN/mm等措施,均可使得车轮抬升量保持在3 mm以下;道岔前端设置长度不小于3 m直线段、保持良好的轴箱定位状态、尖轨侧面摩擦系数保持在0.3以下也有利于防止脱轨事故发生.

     

  • 图 1  脱轨系数临界值随轮轨接触参数的变化规律

    Figure 1.  Critical values of derailment coefficients vary with wheel-rail contact parameters

    图 2  LM型车轮踏面轮缘参数

    Figure 2.  Flange parameter of profile LM

    图 3  LM型车轮轮缘接触角

    Figure 3.  Flange contact angle of profile LM

    图 4  车轮抬升量随摩擦系数的变化关系

    Figure 4.  Relationship between wheel lift and friction coefficient

    图 5  轮缘接触状态

    Figure 5.  Flange contact statues

    图 6  车轮抬升量与尖轨降低值对应关系

    Figure 6.  Relationship between wheel lift and machined depth

    图 7  车轮抬升量与尖轨转辙角对应关系

    Figure 7.  Relationship between wheel lift and contact angle

    图 8  车轮抬升量与轨道刚度对应关系

    Figure 8.  Relationship between wheel lift and track stiffness

    图 9  车轮抬升量与轴箱定位刚度对应关系

    Figure 9.  Relationship between wheel lift and axle stiffness

    图 10  车轮抬升量与线型对应关系

    Figure 10.  Relationship between wheel lift and track layout

    表  1  尖轨降低值

    Table  1.   Cases of switch rail machined depth

    顶宽/
    mm
    距尖端
    距离/m
    降低值/mm
    方案Ⅰ 方案Ⅱ 方案Ⅲ 方案Ⅳ 方案Ⅴ
    0 0 −23.0 −22.0 −21.0 −19.0 −17.0
    5 0.08 −14.0 −12.0 −10.0 −8.0 −6.0
    20 0.48 −3.0 −2.0 −1.0 −0.5 0
    50 1.28 0 0 0 0 0
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-16
  • 修回日期:  2019-10-21
  • 网络出版日期:  2020-03-16
  • 刊出日期:  2021-04-15

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