【摘要】：針對(duì)貨物列車在曲線上因超速引起的脫軌問題,根據(jù)列車-軌道系統(tǒng)空間振動(dòng)計(jì)算模型及列車脫軌能量隨機(jī)分析理論,采用輪軌位移銜接條件并考慮輪軌"游間"的影響,提出了貨物列車超速條件下的脫軌過程計(jì)算方法.根據(jù)該方法,對(duì)不同曲線軌道形位等工況下的貨物列車脫軌過程進(jìn)行了計(jì)算,分析了列車脫軌過程中的輪軌接觸狀態(tài)、輪軌相對(duì)位置及幾何尺寸.研究結(jié)果表明,隨著曲線半徑的增大,在列車脫軌瞬間,轉(zhuǎn)向架搖頭角及轉(zhuǎn)向架與鋼軌橫向相對(duì)位移逐漸減小,最大值分別為5.82°和78.1 mm.該結(jié)果可為研發(fā)機(jī)械式的列車脫軌檢測裝置提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),進(jìn)而確保該檢測裝置能在列車脫軌掉道的第一時(shí)間檢測到位,及時(shí)停車.
【圖文】：

?(°)5.824.323.512.95轉(zhuǎn)向架與鋼軌橫向相對(duì)位移/mm78.174.566.165.6表2中，Vderail為列車脫軌時(shí)的行車速度;各車軸左輪運(yùn)行在曲線外側(cè)軌道上，右輪運(yùn)行在曲線內(nèi)側(cè)軌道上;脫軌系數(shù)和輪重減載率括號(hào)外為列車車輪脫軌瞬間對(duì)應(yīng)的數(shù)值，括號(hào)內(nèi)為列車車輪脫軌過程中的最大值．表2表明，，列車發(fā)生脫軌時(shí)均是左側(cè)車輪脫軌掉道，即曲線軌道外側(cè)鋼軌對(duì)應(yīng)的車輪發(fā)生了脫軌，這可能與曲線未被平衡的超高有關(guān);同時(shí)，各工況在列車脫軌瞬間的車輪懸浮量均達(dá)到了車輪脫軌幾何準(zhǔn)則要求的數(shù)值．工況1對(duì)應(yīng)車輪懸浮量時(shí)程如圖1所示．由表2還可以看出，在列車脫軌過程中，各工況脫軌系數(shù)最大值分別為1.97，2.02，3.28和4.71，均超過了GB/T5599—85［20］中脫軌系數(shù)要求的限值，其中最大值幾乎達(dá)到了規(guī)范限值的4倍，但是列車并沒有發(fā)生脫軌;而在列車脫軌瞬間，列車脫軌系數(shù)均小于限值要求，其中大部分脫規(guī)系圖1第9車第3軸左側(cè)車輪懸浮量時(shí)程(工況1)數(shù)與規(guī)范限值相差較遠(yuǎn)，此時(shí)列車發(fā)生了脫軌．圖2為工況1脫軌系數(shù)時(shí)程曲線．圖2第9車第3軸左側(cè)車輪脫軌系數(shù)時(shí)程(工況1)輪重減載率是評(píng)判列車運(yùn)行是否安全的重要指標(biāo)，但至今還未能通過實(shí)測得到輪重減載率，特別是列車脫軌瞬間的輪重減載率實(shí)測值．同時(shí)，理論計(jì)算的列車脫軌瞬間輪重減載率也較少．從表2可以看出，在列車脫軌瞬間，各工況輪重減載率計(jì)算值均較小，車輪未出現(xiàn)嚴(yán)重減載，但是列車發(fā)生了脫軌;而在列車脫軌過程中，輪重減載率最大值有的沒有超過規(guī)范限值要求，有的超過了，其中超過規(guī)范限值的最大值高達(dá)0.83，車輪出現(xiàn)嚴(yán)重減載，但列車仍未發(fā)生脫軌．圖3為工況1中的輪重減載率時(shí)程曲線．圖3第9車第3軸左側(cè)車輪輪重減載率時(shí)程(工況1)最后，通過對(duì)比表2中轉(zhuǎn)向架搖頭角、?

;同時(shí)，各工況在列車脫軌瞬間的車輪懸浮量均達(dá)到了車輪脫軌幾何準(zhǔn)則要求的數(shù)值．工況1對(duì)應(yīng)車輪懸浮量時(shí)程如圖1所示．由表2還可以看出，在列車脫軌過程中，各工況脫軌系數(shù)最大值分別為1.97，2.02，3.28和4.71，均超過了GB/T5599—85［20］中脫軌系數(shù)要求的限值，其中最大值幾乎達(dá)到了規(guī)范限值的4倍，但是列車并沒有發(fā)生脫軌;而在列車脫軌瞬間，列車脫軌系數(shù)均小于限值要求，其中大部分脫規(guī)系圖1第9車第3軸左側(cè)車輪懸浮量時(shí)程(工況1)數(shù)與規(guī)范限值相差較遠(yuǎn)，此時(shí)列車發(fā)生了脫軌．圖2為工況1脫軌系數(shù)時(shí)程曲線．圖2第9車第3軸左側(cè)車輪脫軌系數(shù)時(shí)程(工況1)輪重減載率是評(píng)判列車運(yùn)行是否安全的重要指標(biāo)，但至今還未能通過實(shí)測得到輪重減載率，特別是列車脫軌瞬間的輪重減載率實(shí)測值．同時(shí)，理論計(jì)算的列車脫軌瞬間輪重減載率也較少．從表2可以看出，在列車脫軌瞬間，各工況輪重減載率計(jì)算值均較小，車輪未出現(xiàn)嚴(yán)重減載，但是列車發(fā)生了脫軌;而在列車脫軌過程中，輪重減載率最大值有的沒有超過規(guī)范限值要求，有的超過了，其中超過規(guī)范限值的最大值高達(dá)0.83，車輪出現(xiàn)嚴(yán)重減載，但列車仍未發(fā)生脫軌．圖3為工況1中的輪重減載率時(shí)程曲線．圖3第9車第3軸左側(cè)車輪輪重減載率時(shí)程(工況1)最后，通過對(duì)比表2中轉(zhuǎn)向架搖頭角、轉(zhuǎn)向架與鋼軌橫向相對(duì)位移可知，隨著曲線半徑的增大，第1期龔凱，等:曲線上貨物列車超速引起的脫軌過程分析175
【作者單位】： 中南大學(xué)土木工程學(xué)院;華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金委員會(huì)與神華集團(tuán)有限公司聯(lián)合資助項(xiàng)目(U1261113) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(20100162110022) 牽引動(dòng)力國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助項(xiàng)目(TPL0901,TPL1214)
【分類號(hào)】：U298.51

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2529335