75kg_m钢轨12号重载道岔服役性能优化分析

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1、第8卷第6期铁道科学与工程学报Vol.8No.62011年12月JOURNALOFRAILWAYSCIENCEANDENGINEERINGDec．201175kg/m钢轨12号重载道岔服役性能优化分析＊陈嵘，王平，李成辉(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)摘要:应用有限元方法，针对尖轨侧磨、间隔铁处钢轨压溃、轨底坡设置的不同工况建立三维弹性轮轨接触模型进行轮轨接触应力计算分析，揭示了病害产生的主要机理，并提出改善重载道岔服役性能的优化方案。结果表明:轴重大、轮轨作用力大、尖轨承载能力偏弱是重载铁路道岔尖轨侧磨严重的根本原因;间

2、隔铁处的轨道刚度偏大和间隔铁与轨头下颚紧密接触对钢轨弹性变形空间的限制是导致间隔铁处钢轨压溃的重要原因;建议将重载铁路道岔区的轨底坡调整为1/20。关键词:重载道岔;尖轨侧磨;钢轨压溃;轨底坡;服役性能中图分类号:U213．6文献标志码:A文章编号:1672－7029(2011)06－0007－05OptimizationofserviceperformanceofNo．12heavyhaulrailwayturnoutwith75kg/mrailCHENRong，WANGPing，LICheng-hui(MOEKeyLaboratoryofHigh－spee

3、dRailwayEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract:Focusingonsidewearofswitchrail，railcrushingatspacerblock，anddifferentrailbaseslope，athree－dimensionalelasticwheel/railcontactmodelisestablishedbyemployingfiniteelementmethodtocalcu-latewheel/railcontactstre

4、ss．Thispaperrevealsthemainreasonforraildiseaseandpresentstheoptimizationschemesforimprovingheavyloadserviceperformance．Theresultsshowthat:therootcausesforseriouswearoftheswitchrailarebigaxisload，bigwheel/railinteractionforceanditsweakcarryingcapacity;themainreasonsforrailcrushingatt

5、hespacerblockarebigrailstiffnessandrestrictionofrailelasticdeformationspacecausedbyclosecontactbetweenthespacerblockandrailheadjaw;itissuggestedthattherailbaseslopeshouldbeadjus-tedas1/20．Keywords:heavyhaulrailwayturnout;sidewearofswitchrail;railcrushing;railbaseslope;serviceperform

6、-ance大轴重、高密度和大运量是我国重载铁路的岔，辙叉为高锰钢铸造辙叉和合金钢组合辙叉，另三大特征(2010年大秦铁路年运量已突破4亿一种是可动心轨道岔，辙叉为单肢弹性可弯结构，［1］吨)，在这种极其严峻的运输条件下，道岔部件的其中固定型道岔占绝大部分。随着运量逐年增磨损远大于普通线路道岔。造成道岔部件损伤的长，道岔使用过程中均出现了一些问题，其中以下原因是综合性的，涉及到道岔平面线形、结构设3个问题比较突出:计、部件材质、制造工艺等诸多因素。目前，我国(1)尖轨侧磨严重，并伴有剥离掉块现象:部重载铁路在用道岔主要为2种，一种是固定型道分尖轨仅使用3个月就下

7、道，一般为4～5个月。*收稿日期:2011－10－10基金项目:国家高技术研究发展(863)计划项目(2007AA11Z129);国家自然科学基金资助项目(51008256;51078320)作者简介:陈嵘(1981－)，男，湖南衡阳人，讲师，博士，从事高速、重载铁路及城市交通轨道结构及轨道动力学的研究8铁道科学与工程学报2011年12月尖轨极易产生肥边，打磨不及时会发生尖轨掉块，摩擦力作用的简单接触情况，赫兹理论提供了一［2］甚至连续掉块。直尖轨稍长为9个月(运量3亿种近似方法，对于形状不规则，受力复杂的一般吨)，日常维护过程中，曾采取手工刷涂固体油，但情况

8、，赫兹理论则显得无能为力。效果不佳;重