道岔稳定作业方法研究

发布 2022-09-17 01:26:28 阅读 3939

研究开发。

文章编号。机车车辆工艺第3期201年6月。

道岔稳定作业方法研究。

王树海 ,王印军 ,张锦权。

1.南车戚墅堰机车车辆工艺研究所****,江苏常州213

.常州市瑞泰工程机械****,江苏常州213

摘。要:道岔线路在钢轨、轨枕和扣件轨等方面均与正线存在差异,所以在进行道岔稳定作业时.

其作业参数也应有别于正线。为研究道岔稳定作业所需的激振力,即稳定装置应当输出至道岔的激振力大小,首先要明确道岔的轨道横向阻力,但是因为目前无道岔稳定的施工经验可借鉴,通过。

类比方法,分析和计算出道岔横向阻力,并将稳定作业简化为单自由度振动模型,进一步分析了通。

过道岔传递至轨枕的激振力大小。另外,还计算了道岔稳定装置各液压缸的工作压强,以保证激。

振力有效地传递至道岔。

关键词:道岔稳定;作业方法;大型养路机械中图分类号:u2

文献标识码:b

道岔是轨道中的薄弱环节,同时又是保证列车。

线路变动的关键设备。对于道岔区线路,与正线相。

同,需要使用道岔捣固车进行周期性捣固养护作业,恢复其正确的几何尺寸…。研究表明:捣固作业后,道床横向阻力约为捣固作业前的1/2道碴的密。

实程度不均匀,捣固作业后的线路,在运营初期会在。

车辆载荷作用下,产生初期不均匀沉降,影响线路精。

度和行车安全。or欧洲铁路联盟研究试验机构)发表的报告中称:对状态良好的轨道,稳定作业能恢复横向阻力损失值的40%所以,对于捣固作业后的道岔线路,若能够进行动力稳定作业,对提高线路质量和列车运行安全性有积极意义。

一车架悬挂梁;2一垂直油缸;3一夹钳油缸;4一夹钳轮。

一双行程水平油缸;6一滚轮;7一激振部件。

图1道岔稳定装置。

道岔稳定装置目前正在研制过程中,其外形如。

1)道岔稳定机组产生的激振力,大于激振道岔轨排振所需要的力,这样轨排才能将激振力传递。

至道碴;图1所示,使用装有该装置并经过控制改装的稳定车,采用合理的道岔稳定作业方法,能够进行道岔区。

线路的稳定作业。这种作业方法大致可描述为:在道岔区进行稳定作业时,在条件允许的区域进行与正线相同的双边夹轨作业;在不能进行双边夹轨作业的区域,只夹持直股基本轨或曲股基本轨,配合垂。

2)单边夹轨作业时,稳定装置能够夹紧钢轨,使激振力有效传递。

道岔稳定作业所需激振力计算。

铁路线路中普通单开道岔所占比例最高,道岔号数不同,则道岔长度和曲率半径不同,但是稳定机组的动力作用区域是有限的,在稳定装置工作区域。

内,不同号数的道岔在参振质量、轨排刚度和阻力方。

直油缸下压力来传递激振力,实现对道岔区线路的。

动力稳定作业。但是,由于目前并没有道岔稳定施。

工经验可以借鉴,而道岔的钢轨、轨枕和扣件等方面均与正线存在差异,所以需要建立模型,得出合理的稳定机组作业参数,以满足以下要求:

收稿日期:2o一o9

作者简介:王树海(19一),男,工程师,硕士。

面相差很小,并且不同号数道岔的曲率在稳定机组。

纵向长度范围内的差异也很小,所以稳定装置对不同号数的单开道岔具有通用性。

王树海,王印军,张锦权道岔稳定作业方法研究。

道岔线路总体横向阻力、道岔轨枕横向阻力的。

组成与正线类似,但是由于钢轨与扣件数量的增加,钢轨刚性与扣件作用在道岔总体横向阻力中所占比。

例应增大。所以在道岔的总体横向阻力r。中,岔枕。

横向阻力r。占55%钢轨刚性r:占30%扣件作用占15%如图2所示。其中岔枕横向阻力尺。

的组成为:道床肩部阻力占20%岔枕侧。

面与道碴的摩擦力f:占20%一30%轨枕底部与道床的摩擦力f 占50%如图3所示,所以:

轨道纵向阻力。力f轨。

勤塑。轨{;i横向阻力{轨枕侧面摩擦力11l仪 i薹(床。量肩。

部阻。j一匠力委花一jl

基本不随垂直。

轨枕横向。阻力值。

图3轨枕横向阻力组成比例。

依照横向阻力构成,岔枕底面与道碴的摩擦阻力f 随着轨枕对道床的压力增大而增大,岔枕侧面。

与道碴的摩擦阻力f:与道床肩部阻力基本不随压力变化。由于道岔轨排质量大于正线,所以道岔。

轨排对道床道碴的压力大,岔枕底面与道碴的摩擦。

阻力f 也随压力增大。道岔辙叉区轨枕最长为。

.8 混凝土密度岔枕质量735辙叉区存在基本轨、里轨、辙叉和护轨等,所以空载道岔轨排作用在道床上的总压力可由式(5)计算,进。

一。步,可由式(6)计算出岔枕底面与道碴的摩擦阻。力f

式中:g。空载轨排在道床上的总压力;

——道岔质量;

——岔枕、扣件质量钢轨、辙叉和护轨质量。

——重力加速度,9.

肛——道碴与轨枕底面的摩擦因数,=0

稳定车下压后,轨排作用在道床上的总压力可由式(7)计算,稳定装置下压后轨枕底面与道碴的。

摩擦阻力可由式(8)得出:肛g

式中:g 稳定车下压后轨排在道床上的总。

压力;_稳定车下压力,12

——稳定装置重力,40

——稳定装置下压后轨枕底面与道碴的摩擦阻力;代人参数。

结合式(1)一(4)的比例关系,并将由式(8)计算出的,稳定装置下压后,轨枕底面与道碴的摩擦阻。

力f ,代人式(9)和式(10可得出稳定装置下压。

后,轨排总横向阻力和轨枕横向阻力r 的值。

式中:——轨排总横向阻力(稳定装置下压在捣固过的轨道上);

轨枕横向阻力(稳定装置下压在捣固。

过的轨道上)。

综上所述,在经过捣固作业的道岔线路上进行。

稳定作业时,稳定装置下压后,轨枕底面与道碴的摩擦阻力由29 增大至102轨道总体横向阻。

力由105增大至179即说明,稳定装置。

至少产生179的激振力,激振力通过钢轨和扣件,至少将131的激振力传递至轨枕,才能使。

轨枕克服道碴阻力产生振动,从而激振道碴达到稳定作业的目的。

研究开发2稳定装置振动分析。

假设单边夹轨作业时,稳定装置能够牢固夹轨,有效传递激振力,则稳定装置工作的振动模型如图。

所示。稳定装置与钢轨结合为一体,参振质量简化为稳定装置质量与受作用段钢轨质量之和。将扣件简化为弹簧和阻尼器,激振力通过弹簧和阻尼器。

传递给轨枕,通过振动方程,可计算出传递至轨枕的。

激振力。图4稳定作业横向振动模型。

稳定装置与轨排结合为一体,在水平方向上做单自由度简谐受迫振动,简谐激振力作用下单自由。

度系统的振动方程为 ]:

结合稳定装置与道岔线路的参数,方程变为:

缶 =寺sin

式中:——稳定装置连同钢轨在水平方向的位移;

——单个扣件的横向阻尼。

稳定装置连同钢轨的质量,m=

轨道整体横向刚度研。

究表明,当单个扣件刚度取25 时,直线基本。

轨轨道整体刚度为89k

稳定装置激振力。

——稳定装置单个偏心块质量稳定装置偏心距。

稳定装置振动频率。

阻尼系数。

振动系统固有角频率,=2仃√刍;

——频率比。

带入参数得:

机车车辆工艺第3期201年6月。

系统振幅为:

:一8me传递至轨枕的力有2部分:

1)通过弹簧传递到轨枕的力为一 )。

2)通过阻尼器传递到轨枕的力为j,:

bto一 )。

这两部分力频率均为c.o它们的合力的最大值。

为:曰6)=

}日√1+带入参数得出:

稳定装置以30h的频率工作时,能够产生。

93.的激振力,若能够牢固夹钳钢轨,则此激振力通过道岔的钢轨和扣件系统,变为202即有202的激振力传递至轨枕。而道岔轨枕。

克服道床横向阻力使道碴振动所需的力的大小为131所以稳定装置所产生的激振力是能够满。

足道岔稳定作业要求的。

道岔稳定工况分析。

稳定装置的工作油缸主要有水平油缸和夹钳油。

缸。水平油缸伸出,使滚轮撑紧钢轨内侧,夹钳油缸通过杠杆板使夹钳轮下摆贴紧钢轨外侧。水平油缸。

和夹钳油缸的缸径均为63 液压缸机械效率为0.9个夹钳油缸共同推动1个夹钳轮,如图5所。

示,对其进行受力分析得出:夹钳力是单个夹钳油缸推力的油缸压力的1.4倍。

当稳定装置进入道岔作业阶段时,在尖轨转辙器和辙叉部分是单边夹轨作业,这时稳定装置和钢轨的相互作用可分为图6和图7所示的4种状态。

a)p机构力平衡分析。

b)夹钳杆件机构。

图5夹钳力分析。

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