广佛线西朗站轨电位异常升高的原因分析及解决措施

广州地铁线网自1997年一号线开通至今,除APM线采用交流牵引供电系统外,其他线路均采用直流牵引供电系统。但因设计和施工等方面的原因,采用直流牵引供电系统的各线路、车站普遍存在轨电位偏高的现象,引起了包括广佛线在内的各条线路钢轨电位限制装置频繁动作。为减轻钢轨电位升高给地铁运营安全及乘客人身安全带来的负面影响,现各线路采取了人工永久合闸部分车站钢轨电位限制装置的措施,但同时对隧道、道床的钢结构及附近的金属管线造成了不同程度的电腐蚀。现系统探讨了轨电位异常升高的原因及降低轨电位的措施,希望能减少杂散电流对隧道结构等设备的危害,保证地铁运营安全。     

城轨交流牵引供电系统钢轨电位抑制方案

城轨交流牵引供电系统是基于35kV电缆,通常匹配较高等级的接触电压的一种交流牵引供电模式,因能够有效规避既有直流牵引供电系统杂散电流的危害,无需杂散电流的防护等功能优势,而在现代地铁、轻轨等城市轨道交通领域得到了广泛应用,但也存在钢轨电位过高的问题,为解决这一难题,文章将以城轨交流牵引供电系统的构成为研究基点,探究钢轨电位过高的影响因素,通过仿真分析得出最优的抑制方案。     

城市轨道交通专用回流轨施工与运营研究

随着我国城市轨道交通快速发展，对牵引供电系统的要求不断提高。本文以国内首条专用回流轨牵引供电系统应用的宁波轨道交通4号线为例，简要介绍了专用回流轨在施工与运营中的相关注意事项。     

大型铁路站场钢轨电位分析

大型铁路站场人员密集,牵引回流大,钢轨电位升高给道旁人员、设备的安全带来严重威胁。以钢轨视在阻抗为表征参量,对大型铁路站场的线路端部、多股道道岔以及含有集中接地网等典型工况下,钢轨电位的分布进行了分析; 最后将分析结果与普通线路条件下的结果进行对比,根据其钢轨电位的分布特征为站场附近接地系统的设置提供了一些建议。     

广州地铁三北线轨电位异常升高分析

结合广州地铁三北线的轨电位装置,通过相关测试及在线监测,对可能导致钢轨电位异常升高的原因进行了分析,并针对这些原因提出了相应的解决方案。     

轮轨接触参数对钢轨波磨的影响

基于轮轨间蠕滑力饱和引起轮轨系统摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论,建立由车轮-钢轨-轨枕组成的有限元模型,采用复特征值方法研究小半径曲线轨道低轨上轮轨接触参数对钢轨波磨的影响。结果表明:小半径曲线轨道低轨上轮轨间蠕滑力饱和可能导致钢轨波磨;轮轨接触角对波磨的波长及产生趋势几乎没有影响;轮轨牵引角对波磨的波长几乎没有影响,但对波磨的产生趋势有较大影响,随着牵引角的增大,产生波磨的趋势逐渐降低。研究表明:在小半径曲线轨道低轨上,牵引角随着曲线半径的减小而减小,系统发生摩擦自激振动的趋势增强,低轨上更容易出现波磨,这就是曲线半径越小钢轨波磨越严重的原因。     

波纹轨腰钢轨轧制的数值模拟与实验研究

用MARC有限元软件对一种新型钢轨———波纹轨腰钢轨进行了轧制模拟计算,并进行轧制实验,掌握了波纹轨腰钢轨变形的特点和轧制过程中的关键技术。实验结果表明,波纹轨腰钢轨完全可以通过轧制方法生产。由于波纹轨腰钢轨有优越的力学性能,将有很好的开发应用前景。     

高速铁路小半径曲线钢轨磨耗影响因素分析

随着高速铁路运营里程的增大和运量的激增,钢轨磨耗成为不容小觑的问题,尤其在小半径曲线段钢轨磨耗更为复杂和严重。针对高速铁路小半径曲线段钢轨磨耗问题,利用SIMPACK多体动力学软件建立高速动车组车辆动力学模型,利用Archard磨耗模型计算钢轨磨耗深度,并分析不同运营工况、车轮磨耗状态及车辆一系悬挂参数和轨道参数对动车组车辆通过小半径曲线时钢轨磨耗的影响。仿真结果表明：动车组车辆以匀速、制动、牵引3种工况下通过曲线段时,制动工况下钢轨磨耗量最大,牵引工况下磨耗最小;车轮踏面磨耗加剧也会导致钢轨的磨耗量增大,而定期镟修车轮踏面可以减轻钢轨磨耗情况;车辆一系悬挂参数的变化对小半径曲线段钢轨磨耗的影响相对较小;为减小钢轨磨耗,宜采用较小的轨底坡和适当增加轨距,且曲线段超高设置不宜过大。     

地铁排流对钢轨电位及杂散电流的影响研究

城市轨道交通供电系统通过排流网收集杂散电流,并通过排流柜将其引回变电所负极。通过MATLAB建模仿真,分析研究排流对钢轨电位及杂散电流的影响。     

关于钢轨移动式气压焊焊接塌角问题的探讨

针对采用YHGQ-1200型气压焊轨车在现场焊接过程中钢轨接头出现塌角缺陷的问题,以博小线换轨施工焊接再用轨为例,根据型检过程中与现场实际出现的问题,对钢轨接头塌角缺陷的产生原因进行了分析,归纳总结出钢轨接头塌角缺陷的解决方案。现场实测表明,该方案可以有效地解决钢轨焊接接头塌角的问题,对钢轨焊接具有一定的参考意义。     

钢轨轮廓测量基准对齐和重采样方法研究

钢轨廓形(轨廓)是表征钢轨服役性态的重要特征,与列车运行安全息息相关。随着铁路提速,对钢轨外形和表面质量要求提高。如何精确描述钢轨形态特征是钢轨精细化维护面临的突出问题。在分析轨廓测量原理和现状的基础上,对轨廓基准对齐、数字化建模方法进行研究。针对轨廓不同区域曲率差异大、测量分辨率不统一,提出采用极坐标系下等角度分布原则,对轨廓进行数字化建模和重采样处理,建立设计轨廓与测量轨廓空间一一映射关系。详细分析轨廓不同区域特征,提出采用轨廓侧面控制旋转,顶面纵向分量和侧面横向分量控制平移,顶面和侧面交叉迭代直至收敛的优化方法,实现测量轨廓与设计轨廓精确对齐。为验证方法有效性,将所提方法进行试验应用,通过非接触式与接触式轨廓测量数据对比,验证所提方法切实可行。     

基于内燃螺栓扳手的钢轨除锈机改造

钢轨轨面锈蚀严重影响机车行车安全,必须对生锈钢轨进行除锈打磨。为有效解决钢轨轨面生锈或污染问题,保证铁路运输安全,提高铁路运输效率,有必要寻求一种高效、经济、实用的钢轨除锈方法。利用淘汰的NLB-360型内燃螺栓扳手进行改造,更换传动部件和工作装置,改变齿轮传动比,通过反复试验,形成了最优设计方案,设计成了一种简易手推式钢轨除锈机。     

地铁小半径曲线轨侧润滑对钢轨的减磨效果研究

对某地铁线路轮轨磨耗进行现场测试,掌握了该线路轮轨磨耗特征。利用动力学软件UM建立地铁车辆-轨道动力学模型,采用Hertz接触理论和FASTSIM算法分别计算轮轨法向力和切向力,结合Archard磨耗模型对小半径曲线外轨轨侧润滑的减磨效果进行预测,提出小半径曲线钢轨磨耗控制措施。钢轨磨耗测试结果表明,由于该线路小半径曲线外轨缺乏有效润滑,导致外轨以侧面磨耗为主,曲线半径越小侧磨越严重。仿真结果表明,小半径曲线采用外轨轨侧润滑的方式能显著降低钢轨侧面磨耗量;在半径为350 m的曲线外轨侧施加润滑可使外轨磨耗降低9%～34%;当半径为650 m时,外轨侧面润滑的减磨效果已不明显。根据仿真结果,建议半径600 m以下的曲线对外轨轨侧进行适当润滑,可有效缓解钢轨磨耗。     

钢轨磨耗对轮轨滚动接触关系的影响研究

钢轨廓形会随着磨耗的发展而发生明显改变,并对轮轨接触关系产生影响。以国内某客货共运干线铁路的小半径曲线为例,跟踪采集钢轨廓形,并测量通过该线路的客车和货车车轮廓形。对不同磨耗阶段的钢轨型面对应的轮轨共形接触和轮轨导向能力进行分析,并结合车辆-轨道动力学模型对多车轮条件下的轮轨接触位置分布特征和钢轨表面滚动接触疲劳损伤系数进行计算。结果表明:随着钢轨的不断磨耗,轮轨共形接触的概率先下降后上升,同时转向架导向轮对的轮轨导向能力先减弱后加强,而从动轮对的导向能力逐渐减弱。上股钢轨的轮轨接触宽度由25 mm扩大到45 mm,下股钢轨由27 mm扩大到45 mm,同时上股钢轨轨顶和轨距角处接触频率逐渐增加,轨肩位置处的接触频率逐渐减小。钢轨表面的累积滚动接触疲劳损伤系数先减小后增大,疲劳损伤区域逐渐向轨顶扩展,甚至达到轨顶外侧位置。     

[制造与维修工艺]基于格雷母线的长钢轨上轨系统设计

为提高100 m长钢轨的上轨效率，减少上轨过程中的弯曲扭转变形，对上轨系统进行了设计。采用格雷母线定位技术进行精密地址检测,利用现场总线技术进行远程集中控制，解决了移轨不同步问题；安装钢轨感应传感器和接触开关以自动搜寻钢轨；设计操作界面，控制单根与多根钢轨操作过程，并显示移轨小车状态及故障。研究结果表明：系统定位精度可达5 mm，实现了长钢轨高精度同步平移。     

便携式双L型测头钢轨外形测量仪的研究

比较分析已有钢轨测量仪器,研究了双L型测头五连杆钢轨外形测量仪,建立测量模型与逆解模型。针对不同测量规格钢轨的需要,对五连杆参数进行优化仿真。用Matlab模拟编码器采样过程,对原理误差、编码器量化误差进行计算。理论分析结果表明:仪器能测量钢轨轨头以及轨头两侧下颚的外形,测量范围宽,为钢轨磨耗的研究提供可靠数据。     

电感强制吸流电路对地铁杂散电流抑制作用的研究

为了抑制地铁杂散电流溢散到大地严重腐蚀埋地的金属管道、线路与钢筋结构带来的危害,分析了一种电感强制吸流电路(以下简称IFACC),使牵引电流通过增设的回流线流回牵引变电所,以降低钢轨电位,从而达到抑制杂散电流泄漏的目的.在此基础上设计了"钢轨-埋地金属-大地"的三层回流模型和可模拟列车运行工况的牵引负载模型,基于电路数...     

钢轨踏面斜裂纹模拟再现试验研究

根据钢轨踏面斜裂纹的损伤特点和轮轨力与斜裂纹关系分析设计试验方案,在西南交通大学JD-1轮轨模拟试验机上,对广深高速铁路铺设的PD3热轧钢轨材料进行了斜裂纹损伤再现试验。试验结果表明,轮轨接触方式是钢轨斜裂纹产生和扩展的重要影响因素;轴重增加会增大轮轨接触应力,增加磨损量,加速接触疲劳现象的产生。     

基于格雷母线的长钢轨上轨系统设计

为提高100m长钢轨的上轨效率,减少上轨过程中的弯曲扭转变形,对上轨系统进行了设计。采用格雷母线定位技术进行精密地址检测,利用现场总线技术进行远程集中控制,解决了移轨不同步问题;安装钢轨感应传感器和接触开关以自动搜寻钢轨;设计操作界面,控制单根与多根钢轨操作过程,并显示移轨小车状态及故障。研究结果表明:系统定位精度可达5mm,实现了长钢轨高精度同步平移。     

地铁小半径曲线段钢轨磨耗分布发展特性分析

基于车辆-轨道耦合动力学模型和Archard磨耗模型,对小半径曲线地铁钢轨在不同轴重、摩擦因数和运行速度影响下的磨耗特性进行了分析与讨论。结果表明:左轨磨耗集中于轨肩,右轨磨耗集中于轨头中部,且左轨累积磨耗幅值均大于右轨。当轴重增加时,左、右轨磨耗量均随之增大。当摩擦因数增加时,左、右轨磨耗量均随之增大。当车速增加时,左轨磨耗量增大,右轨趋于减小。相对车速80 km/h而言,左轨磨耗40 km/h时趋向轨肩,60 km/h时趋向轨头中部;右轨基本不变。通过对钢轨型面预测分析可得:左轨磨耗集中于轨头中部及轨肩,且轨肩磨耗量较大,最大幅值位于钢轨横向位置18.506 mm处,达到0.820 mm;右轨型面均出现了不同程度的磨耗,且轨头中部磨耗量相对较大,最大幅值位于钢轨横向位置2.082 mm处,达到0.170 mm。