30t轴重重载道岔合金钢组合辙叉应力分析

基于有限元法建立弹性基底约束条件下30 t轴重重载道岔合金钢组合辙叉结构的轮轨接触耦合计算模型,对重载铁路道岔中典型的12号和18号合金钢组合辙叉,分别取3个特征位置进行钢轨应力和轮轨接触应力计算分析。结果表明:模型中辙叉受力与实际情况一致;2种辙叉计算结果一致;翼轨、心轨上的应力最大值分别发生在咽喉区、心轨顶宽20 mm处;考虑到顶宽20 mm处心轨的钢轨应力超出合金钢强度极限,建议对该处进行适当加强,并调整翼轨与心轨相对位置以减小心轨承载比例;由于心轨顶宽不足,轮轨接触面积过小导致顶宽20 mm处心轨承担过大的接触应力。     

客运专线42号无砟轨道无缝道岔参数分析

为了满足客运专线建设的需要,我国研发了时速350km客运专线42号无砟轨道无缝道岔。除了常规的各项检算外,其他设计参数包括扣件阻力和翼轨末端间隔铁数量,也要根据客运专线的要求进行检算。建立了客运专线42号无砟轨道可动心轨无缝道岔有限元计算模型,对不同扣件阻力和不同翼轨末端间隔铁数量条件下的道岔的主要力学特性等进行计算分析与比较,对客运专线42号无砟轨道无缝道岔的设计参数的选择提出建议。     

连续梁桥上不同连接形式的无砟道岔群受力与变形分析

为探究桥上不同连接形式的无砟道岔群受力与变形对整个结构的影响,建立了岔—桥—墩一体化有限元计算模型,以2组18号可动心轨无砟道岔用不同的连接形式布置在连续梁桥上为例,分析了异向对接、同向对接、异向顺接、同向顺接、单渡等5种不同的道岔连接形式对连续梁桥上无砟道岔群受力与变形的影响。计算结果表明:直尖轨尖端和心轨尖端相对于岔枕位移相差不大,均能满足设计要求;在对接方式中,限位器受力比较不利;顺接方式的间隔铁受力比对接方式的间隔铁受力略大。单渡形式的道岔传力部件受力最小,可适当减少传力部件的数量。     

既有普速铁路合金钢辙叉优化研究

为解决既有普速铁路锻制合金钢心轨组合辙叉使用寿命短,养护维修量大,更换作业频繁等问题,针对现场辙叉翼轨磨耗过量、心轨伤损、胶垫压溃窜出、间隔铁螺栓断裂等典型病害,采用延长翼轨平直段范围至心轨理论尖端增加轨头实际承载面积、刨切翼轨轨头0～4 mm减小轨侧连接圆弧所占宽度、强化叉心结构及下部支承避免弹性垫板失效、调整间隔铁...     

铁路道岔合金钢组合辙叉联结螺栓强度分析

通过车辆—道岔耦合动力学求出最不利轮轨作用力后,运用接触非线性有限元法,分析了我国客运专线到发线上采用的60 kg/m钢轨18号合金钢组合辙叉道岔联结螺栓的强度。结果表明:联结螺栓扭矩在500 N.m及以上时,螺栓的最大应力小于屈服强度940 MPa;联结螺栓扭矩在1 000 N.m及以上时,钢轨的垂向变形在2 mm以下;为保证螺栓强度和钢轨变形合理,运营中应将联结螺栓的扭矩保持在1 000 N.m及以上。     

客运专线道岔可动心轨辙叉装配误差分析

采用有限元方法,建立了客运专线道岔可动心轨辙叉装配分析模型,研究了间隔铁尺寸误差对心轨不足位移、心轨弯曲应力及间隔铁连接螺栓应力的影响。计算结果表明,心轨的最大不足位移、心轨弯曲应力和间隔铁连接螺栓应力均随间隔铁尺寸误差值的增加而增加。间隔铁尺寸误差值如大于1.0mm时,心轨弯曲变形将超过规定限值,辙叉不能装配合格。     

基于Archard磨耗模型的合金钢心轨组合辙叉道岔钢轨磨耗研究

基于Archard磨耗模型并结合有限元静动力分析方法,对重载铁路合金钢心轨组合辙叉道岔岔区钢轨垂直磨耗特性进行了研究,给出了一种研究钢轨磨耗的新方法。研究结果表明:受不同断面轮轨接触特性及轮轨力差异的影响,岔区各断面轮轨接触斑内磨耗量的大小及分布存在差异;辙叉轮载过渡区翼轨磨耗严重的机理是轮轨法向接触应力大于翼轨材料硬度的0.8倍导致了磨耗系数的突变,建议将此区域翼轨镶嵌合金钢材料或采用深度爆炸硬化技术处理;轮轨接触应力随行车速度的增加有所增加,随列车轴重的增加而大幅增加,建议有条件的情况下降低C80,C70列车的侧向过岔速度,以减缓道岔的磨耗速率。     

城市轨道交通60 kg/m钢轨12号单开道岔设计研究

北京新机场线是时速160 km的城市轨道交通线路,相较于普通城市轨道交通线路,具有列车轴重大、速度高、通过地段复杂多样等特点,有必要对其道岔系统进行专门研究。研究的重点为道岔平面线型、结构构造、轨下基础及工电结合部等几个方面。研究结果:采用60AT2尖轨并设置轨底坡或轨顶坡,提高了列车经过岔区时的平稳性和旅客的乘座舒适度;采用镶嵌翼轨式合金钢组合辙叉提高了辙叉使用寿命,减小了养护维修量;采用不同刚度的板下弹性垫层,实现了城市轨道交通道岔岔区的刚度均匀化及整体低刚度化,有效降低了岔区的振动噪声。     

60kg／m钢轨、12号固定岔心半焊无缝道岔应力分析及检算

在考虑当地最高、最低轨温、行驶机车类型以及有关道床条件等情况下，对60kg／m、12号固定岔心直线单开半焊砼枕无缝道岔进行受力分析，解析无缝道岔内部应力状态，并通过编程计算，科学合理地对固定岔心半焊无缝道岔的位移、强度及稳定性进行检算.     

温度作用下42号无砟道岔的受力与变形有限元分析

利用ANSYS建立客运专线42号无砟道岔模型,计算分析大温差条件下的道岔受力与变形特点,同时讨论了转辙器跟端结构形式对道岔受力与变形的影响。计算结果表明:通过设置限位量合适的限位器可控制道岔钢轨的温度力与纵向位移,保证转辙器正常转换;在最大年轨温差较小的地区,尖轨跟端可不设传力结构,这样有利于道岔温度力的放散;尖轨跟端设置间隔铁时,须检算间隔铁部件和基本轨的材料强度是否满足要求。     

客运专线无缝道岔心轨跟端传力结构研究

辙叉跟端间隔铁的设置一方面需满足纵向温度力传递的要求,另一方面也要保证心轨的线型在温度力作用下不发生改变,保证行车安全。根据双肢弹性可弯心轨辙叉的结构形式,建立有限元模型,研究心轨跟端传力结构不同时心轨在温度力作用下的变形。结果表明:在大号码无缝道岔中,应在心轨与翼轨以及两心轨间设置长大间隔铁;仅在心轨与翼轨间设置间隔铁时,心轨在纵向力作用下会产生较大的方向不平顺,通过在心轨与心轨间设置间隔铁,可以明显改善纵向力作用下的心轨方向不平顺;对于减小由于温度力引起的心轨间相互错动、心轨方向不平顺,设置长大间隔铁较设置多个小间隔铁更为有利,设计中应尽量采用长大间隔铁。     

合金钢组合辙叉心轨专用焊条(JD-937)的研究及运用

在分析合金钢组合辙叉心轨（奥贝氏体钢）的特性基础上，研究和设计了与合金钢组合辙叉心轨材料相匹配、并能对其伤损进行焊补的专用焊条（JD-937）及焊修工艺。通过对专用焊条（JD-937）的焊补试验、性能指标检验和焊补后金相组织检验分析，并按焊补试验工艺参数进行了模拟焊补试验，焊补后对心轨、翼轨进行了超声波探伤，没有发现焊补缺陷。在京广线、京九线、沪昆线、陇海线焊补伤损合金钢组合辙叉30多组，提高了使用寿命，保障了行车安全，降低了使用成本。     

秦沈客运专线38号无缝道岔纵向力分析及试验研究

道岔和无缝线路长轨条焊联，当轨温变化时，长钢轨的纵向温度力将直接作用于道岔，引起导轨，心轨的伸缩，因尖轨跟端与基本轨通过限位器或间隔铁连接，导轨，心轨与基本轨间又通过扣件，岔枕等联结零件相连，导轨与基本轨之间的相互作用，导致岔区钢轨给力的变化，采用建立在导轨，心轨与基本轨相互作用基础上的纵向力计算方法，对38号无缝道岔纵向力进行了计算分析，在京秦线38号无缝道岔试验段，测定了不同温差情况下无缝道岔纵向力，现场试验表明，理论分析结果与实测结果基本一致。     

兰州枢纽货车北环线无缝道岔设计与检算北大核心

兰州铁路枢纽货车北环线各方向衔接线路较多,无缝线路设计特别是无缝道岔的设计与检算是其设计难点。强化了无缝道岔的设计,检算了钢轨及各部件的强度、稳定性和位移。结果表明:在各种最不利因素组合下,钢轨强度、转辙器等部件的稳定性、限位器及间隔铁螺栓的强度均可满足要求;尖轨尖端位移较大,在最不利工况下已接近允许限值,因此应严格执行铺设标准,确保无缝道岔的正常使用。     

兰州枢纽货车北环线无缝道岔设计与检算

兰州铁路枢纽货车北环线各方向衔接线路较多,无缝线路设计特别是无缝道岔的设计与检算是其设计难点。强化了无缝道岔的设计,检算了钢轨及各部件的强度、稳定性和位移。结果表明:在各种最不利因素组合下,钢轨强度、转辙器等部件的稳定性、限位器及间隔铁螺栓的强度均可满足要求;尖轨尖端位移较大,在最不利工况下已接近允许限值,因此应严格执行铺设标准,确保无缝道岔的正常使用。     

合金钢组合辙叉制造工艺优化研究

以92改进型60kg/m钢轨12号合金钢组合辙叉为研究对象,结合其在线路应用中出现的问题,从结构特点、加工方式及刀具选用等方面针对心轨、翼轨及叉跟轨等关键零件的制造工艺进行分析;分别就心轨、翼轨及叉跟轨的加工过程有针对性地提出改进方案,对合金钢组合辙叉的现行制造工艺进行优化改进;并通过加工试验,验证了工艺优化的效果。     

岔桥相对位置对桥上无缝道岔受力和变形的影响

为了进一步研究桥上无缝道岔受力和变形的特点,通过建立"岔-桥-墩"纵向相互作用一体化计算模型,分析道岔与桥梁的相对位置对钢轨、道岔、墩台等结构部件受力及变形的影响.经计算分析表明,随着道岔头部距连续梁桥左端梁缝距离的增大,基本轨伸缩附加力、伸缩位移、桥墩所受纵向力减小,翼轨末端间隔铁承受的纵向力增大;尖轨跟端限位器所承受的纵向力、尖轨与心轨相对于岔枕的纵向位移,并不随道岔头部距梁端的距离呈单向变化,只有当道岔头尾距离梁端在一定合适位置时,才能确保限位器受力、尖轨与心轨相对于岔枕的纵向位移最小.     

加强合金钢组合辙叉管理与养护的建议

合金钢组合辙叉在使用中出现了不少问题,给运输安全和维修成本控制带来影响。结合实践,就合金钢组合辙叉存在的问题及其原因进行统计分析,并就如何加强管理与养护提出建议。     

1676 mm轨距60 kg/m钢轨8.5号宽轨单开道岔研制

1 676 mm轨距60 kg/m钢轨8.5号宽轨单开道岔，是国内首次开发和应用的宽轨道岔，应用于昆明铁建装备厂内试验线。介绍了该道岔设计参数的选取和结构特点，并检算了道岔的安全参数和辙叉及护轨各部间隔。转辙器采用弹性可弯尖轨，转换设备按内锁闭装置设计，采用手动扳道器扳动，尖轨跟端设置限位器结构。辙叉采用钢轨组合辙叉，护轨选用33 kg/m槽型护轨。道岔采用Ⅲ型弹条分开式扣件，滑床板和护轨垫板处基本轨内侧台板刚性扣压，外侧采用弹条扣压。     

坡度对长大坡道桥上无缝道岔的影响分析

为探讨制动工况下,坡度对长大坡道桥上无缝道岔受力与变形的影响,以国内某一坡度为17.2‰新建铁路线上的桥上无缝道岔为例建立力学分析模型,运用"等效轮轨黏着系数",建立了有砟轨道"岔-桥-墩"相互作用的一体化模型,分析不同坡度下列车制动时,钢轨纵向力、钢轨位移、墩台纵向力、心轨和尖轨位移以及间隔铁纵向力的变化。分析结果表明:坡度的增大对桥上无缝道岔的受力与变形都是不利的;侧股间隔铁的纵向力比直股间隔铁小,但是其受坡度的影响却较大;长大坡道上容易产生爬行现象,应加强无缝道岔防爬锁定,并加密防爬观测次数。