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道岔钢轨轨底缺陷的导波检测技术研究

中国铁道科学 2014年第3期35卷 34-40页

作者：胡剑虹唐志峰蒋金洲吕福在潘晓弘浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027 浙江大学数字技术及仪器研究所浙江杭州310027 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

为检测道岔钢轨轨底缺陷而开发的导波检测系统由工控机、信号发生模块、功率放大模块、线状道岔钢轨导波传感器、信号放大模块和数据采集模块组成。其中,作为关键部件的线状道岔钢轨导波传感器是按磁致伸缩原理设计的,它由线圈、磁致伸... 详细信息

为检测道岔钢轨轨底缺陷而开发的导波检测系统由工控机、信号发生模块、功率放大模块、线状道岔钢轨导波传感器、信号放大模块和数据采集模块组成。其中,作为关键部件的线状道岔钢轨导波传感器是按磁致伸缩原理设计的,它由线圈、磁致伸缩材料和耦合剂构成,并布置在道岔钢轨的轨腰和轨底处。与点状道岔钢轨导波传感器相比,线状道岔钢轨导波传感器克服了道岔尖轨变截面结构对导波传播的影响,实现了截面质点整体波动;采用ABAQUS/Explicit有限元方法确定道岔钢轨轨底检测的导波频率为64kHz。采用研制的道岔钢轨轨底缺陷导波检测系统对实际道岔钢轨轨底缺陷检测的结果表明:该检测系统能够检测道岔基本轨轨底占截面面积1%及以上、道岔尖轨轨底占截面面积5%及以上的缺陷或裂纹,并且不受列车通行的影响,具有在线检测的能力。

关键词：道岔轨底缺陷检测导波线状传感器

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道岔捣固车起道作业对道岔受力和变形的影响

中国铁道科学 2016年第5期37卷 8-16页

作者：杨荣山潘国瑞曹世豪刘学毅西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

以CDC-16型道岔捣固车为例,建立道岔捣固车起道时道岔的受力模型,计算道岔捣固车在岔区不同枕位采用不同起道作业方式所需的起道力,并分析不同起道方式对钢轨、岔枕和扣件的影响,进而从轨道结构受力的角度提出合理的起道方案。研究表明... 详细信息

以CDC-16型道岔捣固车为例,建立道岔捣固车起道时道岔的受力模型,计算道岔捣固车在岔区不同枕位采用不同起道作业方式所需的起道力,并分析不同起道方式对钢轨、岔枕和扣件的影响,进而从轨道结构受力的角度提出合理的起道方案。研究表明：道岔捣固车的起道力、道岔的受力和变形均随着起道量的增大而增大;在道岔的转辙器、连接部分和岔后短岔枕区域采用正线起道方式即可完成起道作业;单次起道量为50mm时,在辙叉区域应使用三轨起道方式,而在岔枕最长的分岔区域必须使用人工辅助起道;单次起道量为30mm时,在辙叉区域和分岔区域均可采用三轨起道方式;采用较小的单次起道量虽然可以缓解道岔捣固车作业能力和轨道部件承载能力不足的问题,但作业效率较低,因此,单次起道量以15～30mm为宜。

关键词：道岔捣固车起道力起道方式道岔受力变形

道岔动力参数设计法及其在转辙器设计中的应用

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西南交通大学学报 2012年第4期47卷 611-617页

作者：刘哲王平陈嵘全顺喜西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

为了直观、快速地设计道岔区轮轨关系,在道岔区轮轨静态接触理论的基础上,通过独立车轮垂直振动和单轮对蛇形运动的分析,建立了道岔动力参数设计法.用该方法对18号高速道岔转辙器部分轨距加宽设计进行了分析,得到了最大轨距加宽量为15 ... 详细信息

为了直观、快速地设计道岔区轮轨关系,在道岔区轮轨静态接触理论的基础上,通过独立车轮垂直振动和单轮对蛇形运动的分析,建立了道岔动力参数设计法.用该方法对18号高速道岔转辙器部分轨距加宽设计进行了分析,得到了最大轨距加宽量为15 mm,最大加宽位置在尖轨顶宽30 mm处,轨距加宽范围为21.743 m的较优方案.列车道岔系统动力学验证和运营实践证明了该方法的正确性.

关键词：道岔动力参数转辙器轨距加宽轮轨关系

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道岔区刚度均匀化方法的研究

铁道工程学报 2013年第7期30卷 28-33页

作者：费维周中铁宝桥集团有限公司陕西宝鸡721006

研究目的:通过对道岔刚度均匀化设置意义及国外国内高速道岔刚度均匀化设置方法的研究,旨在对比各国刚度均匀化的方法和效果,以便评价我国刚度均匀化的效果;研究结论:(1)道岔区刚度均匀化对高速铁路道岔的平顺性、安全性、舒适性及使用... 详细信息

研究目的:通过对道岔刚度均匀化设置意义及国外国内高速道岔刚度均匀化设置方法的研究,旨在对比各国刚度均匀化的方法和效果,以便评价我国刚度均匀化的效果;研究结论:(1)道岔区刚度均匀化对高速铁路道岔的平顺性、安全性、舒适性及使用寿命尤为重要;(2)法国道岔刚度均匀化通过橡胶垫板刚度实现,方法最简单,无需设置过渡段;(3)德国通过硫化措施严格控制垫板的弹性,无论设计还是制造均复杂;(4)我国客专道岔根据结构的不同,对道岔划分了不同区域,并通过硫化实现刚度均匀化;(5)虽然各国采取的具体方法各不相同,但是均实现道岔区刚度均匀化;(6)我国高速道岔刚度均匀化的方法和措施,通过高速道岔上道动态检测和运营实践表明是合理的、可行的、可以生产实现的。

关键词：道岔刚度均匀化静刚度动刚度扣件节点刚度整体刚度

地铁大坡度道岔制动工况下钢轨表面接触应力变化规律研究

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表面技术 2021年第6期50卷 243-249页

作者：曾志平徐榕阮莹李平胡籍中南大学土木工程学院长沙410075 重载铁路工程结构教育部重点实验室(中南大学) 长沙410075 广州地铁设计研究院股份有限公司广州510010

目的通过分析不同坡度条件下道岔钢轨在列车下坡制动作用时的力学行为,探讨了坡度对钢轨表面接触应力指标的影响情况,为铁路线路设计人员对线路坡度进行决策时提供参考。方法针对地铁单开道岔尖轨跟端60AT轨,运用有限元方法对其进行数... 详细信息

目的通过分析不同坡度条件下道岔钢轨在列车下坡制动作用时的力学行为,探讨了坡度对钢轨表面接触应力指标的影响情况,为铁路线路设计人员对线路坡度进行决策时提供参考。方法针对地铁单开道岔尖轨跟端60AT轨,运用有限元方法对其进行数值模拟,建立地铁车轴与60AT轨的精细化模型,分析了制动力作用下不同坡度时钢轨表面各项应力指标,并进行了对比。结果坡度从0%变化至3.0%时,钢轨大部分应力指标变化不大,变化幅度较大的钢轨表面纵向切应力与钢轨表面摩擦力,其变化量分别为8.40%和3.18%,均不超过10%。结论从钢轨受力分析的层面上讲,坡度并不是控制钢轨伤损的决定性因素,为防止列车制动时钢轨表面局部应力过大,建议对该区段钢轨表面进行全长淬火处理,以提高钢轨的屈服强度。

关键词：地铁大坡度道岔列车制动力钢轨表面接触应力轮轨作用

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高速车辆与桥上道岔动态相互作用规律初探

铁道学报 2011年第6期33卷 74-80页

作者：陈嵘王平刘学毅西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

为揭示高速运营条件下车辆与桥上道岔的动态相互作用规律,建立考虑轮轨间动态接触关系的高速车辆-道岔-桥梁耦合振动模型,并编制相应计算程序CDAVTB。以时速350 km18号道岔布置于6×32 m连续梁上,轨下基础采用底座纵连式无砟轨道为例展... 详细信息

为揭示高速运营条件下车辆与桥上道岔的动态相互作用规律,建立考虑轮轨间动态接触关系的高速车辆-道岔-桥梁耦合振动模型,并编制相应计算程序CDAVTB。以时速350 km18号道岔布置于6×32 m连续梁上,轨下基础采用底座纵连式无砟轨道为例展开仿真分析,就铺设于我国客运专线桥梁上的引进技术与自主研发高速道岔的动力响应进行比较,并分析桥梁竖向刚度和岔桥相对位置对车岔桥系统动力响应的影响。结果表明:高速道岔铺设于桥上时,各项动力响应均有所增大,道岔结构参数对车岔桥系统动态相互作用的影响较大。随着桥梁竖向刚度的增大,系统各项动力响应呈减小趋势,32 m跨连续梁的ZK荷载挠跨比宜按不大于1/9 000进行设计。岔桥相对位置的变化将导致系统动力响应的较大差异,就32 m跨度连续梁而言,道岔辙叉部分布置于列车运行方向上距离桥墩1/8至1/4跨范围内时最优。

关键词：高速车辆道岔桥梁动态相互作用岔桥相对位置

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高速铁路对道岔侧向最高允许通过速度的要求

中国铁道科学 2004年第3期25卷 109-114页

作者：汤奇志马大炜时颢铁道科学研究院运输及经济研究所北京100081 铁道科学研究院研发中心北京100081

从满足高速铁路运营的角度,研究道岔侧向最高允许通过速度。分析认为影响因素有列车最小运行间隔时间、最高运行速度、列车制动性能和加速性能、沿线车站到发线长度。以列车最高运行速度300km·h-1和350km·h-1等条件为前提,对4种运行... 详细信息

从满足高速铁路运营的角度,研究道岔侧向最高允许通过速度。分析认为影响因素有列车最小运行间隔时间、最高运行速度、列车制动性能和加速性能、沿线车站到发线长度。以列车最高运行速度300km·h-1和350km·h-1等条件为前提,对4种运行工况下道岔侧向最高允许通过速度要求进行计算。结果表明,高速铁路的区间道岔侧向最高允许通过速度选择应不低于160km·h-1,车站道岔和咽喉区渡线侧向最高允许通过速度选择应不低于100km·h-1。

关键词：道岔高速铁路通过速度追踪列车间隔时间计算分析

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高速铁路道岔尖轨不足位移控制方法

交通运输工程学报 2022年第2期22卷 87-98页

作者：王璞曾瑞东王树国中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 杭州铁路设计院有限责任公司浙江杭州310000

为模拟运营条件下高速铁路道岔转辙器的转换过程,根据高速铁路道岔转辙器的转换特点,在道岔生产车间内建立了客专线18号道岔转辙器转换原型试验平台,采用轴销式称重传感器测量转辙器扳动力,以直、曲尖轨支距实际值与理论值之差为尖轨不... 详细信息

为模拟运营条件下高速铁路道岔转辙器的转换过程,根据高速铁路道岔转辙器的转换特点,在道岔生产车间内建立了客专线18号道岔转辙器转换原型试验平台,采用轴销式称重传感器测量转辙器扳动力,以直、曲尖轨支距实际值与理论值之差为尖轨不足位移;通过转辙器转换试验探索了尖轨预弯、尖轨可动段长度、尖轨固定端扣件支距、滑床板摩擦因数、辊轮高度等因素对尖轨不足位移的影响机制和特征。试验结果表明:现有设计尖轨预弯可使尖轨不足位移下降30%以上;缩短尖轨可动段长度可减小尖轨不足位移,但同时会减小转辙器最小轮缘槽宽,并增大第3牵引点扳动力,尖轨最小轮缘槽宽和最后一个牵引点扳动力是缩短尖轨可动段长度的控制因素;小范围调整固定端所有扣件支距后,尖轨不足位移变化较小,仅减小固定端第1组扣件支距时,尖轨靠近固定端1.2m范围内不足位移略有降低,其余部分不足位移变化较小;在滑床板上安装辊轮或涂覆润滑剂等减小尖轨与滑床板摩擦因数的措施可有效降低尖轨扳动力和不足位移,实施减摩措施后,扳动力减幅约为30%,不足位移减幅超过20%;改变辊轮高度对尖轨不足位移的影响并不明显,但辊轮高度不宜过低,以防转换过程中辊轮失效导致扳动力和不足位移激增。研究结果可为高速铁路道岔转辙器结构优化和新一代400km·h^(-1)高速铁路道岔的研发提供参考。

关键词：高速铁路道岔尖轨不足位移扳动力

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基于FastDTW的道岔故障智能诊断方法

模式识别与人工智能 2020年第11期33卷 1013-1022页

作者：姬文江左元黑新宏高橋聖中村英夫西安理工大学计算机科学与工程学院西安710048 日本大学船桥274-8501 东京大学东京113-8656

道岔控制列车的行驶方向,是轨道交通系统的关键设备.文中采用ZD7型号道岔转辙机动作电流数据,提出基于快速动态时间规整算法(FastDTW)的道岔故障智能诊断方法.根据原始电流曲线特性将曲线分段处理,通过FastDTW计算待诊断电流曲线与模板... 详细信息

道岔控制列车的行驶方向,是轨道交通系统的关键设备.文中采用ZD7型号道岔转辙机动作电流数据,提出基于快速动态时间规整算法(FastDTW)的道岔故障智能诊断方法.根据原始电流曲线特性将曲线分段处理,通过FastDTW计算待诊断电流曲线与模板电流曲线的扭曲路径距离,根据动态确定的最优阈值诊断故障.实验表明,该方法可适用于单动、双动型号道岔故障诊断问题,仅需200条道岔动作电流历史数据.该方法诊断准确率较高,时间较短,也适用于准确性、实时性要求较高的新型列控系统.

关键词：道岔转辙机故障诊断快速动态时间规整算法(FastDTW)