• ISSN 0258-2724
  • CN 51-1277/U
  • EI Compendex
  • Scopus 收录
  • 全国中文核心期刊
  • 中国科技论文统计源期刊
  • 中国科学引文数据库来源期刊

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
    下载: 导出CSV
  • 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所. 道岔型号简化统型研究报告[R]. 北京: 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所, 2015.
    费维周. 50 kg/m钢轨6号对称道岔脱轨原因分析及优化改进研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2012.
    李章凤. 驼峰下1/6对称混凝土枕道岔脱线事故分析与防治[J]. 铁道建筑,2013(6): 147-149.
    王福天. 车辆系统动力学[M]. 北京: 中国铁道出版社, 1994: 15.
    横濑景司. 一軸車輪の脫線[J]. 鐵道研究所報告,1965,504(11): 1-20.
    YOKOSE K. Experiment of hunting derailment with a one-fifth model wheelset[J]. Quarterly Report of RtRi, 1970, 11(4): 228-231.
    陈果,翟婉明,左洪福. 车辆脱轨安全限值的调整与改进建议[J]. 中国机械工程,2002,13(8): 646-649. doi: 10.3321/j.issn:1004-132X.2002.08.006

    CHEN Guo, ZHAI Wanming, ZUO Hongfu. Suggestions of adjustment and improvement on vehicle derailment safety limit value[J]. China Mechanical Engineering, 2002,13(8): 646-649. doi: 10.3321/j.issn:1004-132X.2002.08.006
    WU H. Investigation of wheel/rails interaction on wheel flange climb derailment and wheel/rail profile compatibility[D]. Chicago: Illinois institute of technology, 2000.
    ELKINS J, WU H. Angle of attack and distance criteria for flange climb derailment[J]. Vehicle System Dynamics, 2000, 33(2): 293-305.
    关庆华,曾京,陈哲明. 考虑冲角影响的改进脱轨准则[J]. 中国铁道科学,2009,30(3): 74-80.

    GUAN Qinghua, ZENG Jing, CHEN Zheming. Improving the derailment criteria by taking the impact of attack angle into account[J]. China Railway Science, 2009, 30(3): 74-80.
    王健,马晓川,马道林,等. 准静态条件下三维脱轨系数临界值简化计算方法[J]. 交通运输工程学报,2017,17(5): 71-80.

    WANG Jian, MA Xiaochuan, MA Daolin, et al. Simplified calculation method of critical value of 3D derailment coefficient under quasi-static condition[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2017, 17(5): 71-80.
    翟婉明. 车辆-轨道耦合动力学[M]. 4版. 北京: 科学出版社, 2016: 44-47.
    王树国,司道林,王猛,等. 高速铁路道岔尖轨降低值对行车平稳性的影响机理研究[J]. 中国铁道科学,2014,35(3): 28-33.

    WANG Shuguo, SI Daolin, WANG Meng, et al. Influence of value reduced for switch rail of high-speed railway on riding quality[J]. China Railway Science, 2014, 35(3): 28-33.
  • 加载中
图(10) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  799
  • HTML全文浏览量:  518
  • PDF下载量:  27
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回