用于工程设计的道岔动力参数法研究
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方 法 。道 岔动 力参 数设 计是 以道 岔 竖 向结构 不平顺 为 激励 ， 建立 了独立 车轮 过 岔 时 的单 自由度 简 单 模 型 来 研究 竖 向振 动 ； 以道 岔横 向不 平顺 为激 励 ， 建立 了 自
钢轨 有一 个 均 匀 下 沉 量 Ｙ ， 时 钢 轨 既 无 附加 沉 陷 ， 此 车轮 也无 附加 动压 力 。但 当列 车通过 轨道 竖 向不平 顺 时， 出现 了新 的动 力平 衡条 件 。车轮 进入 不平顺 前 ， 车
・
线路／ 基 ・ 路
用 于工 程 设 计 的 道 岔 动 力参 数 法 研 究
赵 卫 华 ， 曹 洋 ，王 平
（ 南 交 通 大 学 高 速 铁 路 线路 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 ，成 都 西 ６０ ３ ） １０ １
摘 要 ： 出道 岔 动 力 参 数 设 计 方 法 并编 制 了岔 区轮 轨 静 态接 触 几 何 关 系计 算 程 序 。 以 Ｌ 提 ＭＡ 型 踏 面 动 车 组 直 向
竖 直振 动加 速度 及位 移 ， 因此 将 在 不平 顺 范 围外 继 续
产 生 自由振 动 ， 阻 尼 的作 用下 ， 到不平 顺外 的某 一 在 直
点， 其影 响方 始 完 全 消 失 ， 轨 的 沉 陷 恢 复 到 原 来 的 钢 Ｙ ， 轮上 也不 再有 任何 的 附加动 压力 。 。车 上 述过 程表 明轮 轨动 力 附加 力 及钢轨 动位 移 的大 小 随道 岔竖 向不 平顺 的变 化 而 改 变 ， 可作 为道 岔 动 力 参 数法 的竖 向不 平 顺设 计 指 标 。根 据 达 伦 贝 尔 原 理 ，
计 人 员使 用 的设 计 方 法 来 快 速 地 进 行 道 岔 结 构 优 化 设计。
（ 即独立 车轮 的单 自由度 简单 模 型 和 自由轮对 的 ２ 自 由度 模 型 ） 基 础 ， 各 项 动 力 参 数 （ 轨 动 力 附 加 为 以 轮 力、 蛇形 运动 幅值 等 ） 评 价道 岔 不 平顺 ， 而 改 进 道 来 进
Ｋ ｅ ｒ ｓ：Ｔｕ ｎ ｕｔ Ｓ ｔｈ； Ｃｒ ｓ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｒ ｏ ； ｗｉｃ ｏ ｓｎｇ；Ｗ ｈ ｅ —ａｌｃ ｎ ａ ｔｇ ｏ ｅｒｃ ｒｌ ｔｏ ｅ ｌｒ ｉ ｏ ｔｃ ｅ ｍ ｔｉ ｅ ａｉｎ； Ｄｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｍｅｅ ｎ ｍｉ ａ ａ ｔｓ
道岔是 实 现改 变列 车走 行方 向功能 的关 键部 位之
度列
， 列 荷 阵 载
速 度冽
比 数卢（ ， 为 轨 竖 抗 系 ， Ｅ 钢 的 向 ＝ １
弯 刚度 ；
［，列ｙ ］ 位 阵［。 ］移 ＝
若 道岔 不存 在横 向的 结 构不 平 顺 ， 轮对 将 处 于 自
由振动 状态 。当 轮 对 速度 不 同 时 ， 去 式 （ ） 略 ５ 中的 惯 性 力项 后 ， 通解 为 其
ｏ ５ ｍ／ ｆ３ ０ ｋ ｈ， ｔ ｎ ｕ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｎ ｍ ｉ ａ ａ ｔｒ ｕ ｏ ｔ ｅ ｉｒ ｇ ｌｒｔｅ ｎ ｔｅ ｔ ｒ ｏ ｔｚ ｎ ｒ ｈｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｓｏ ｈ ｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｄ ｅ ｔ ｈ ｒｅ ｕａ ｉ ｓ ｉ ｈ ｕ ｎ ｕ ｏ ｅ ａ ｅ ｌ ｉ
， —— 车轮簧 下部 分边 同 部分 轨 道 振 动 而产 生
。
，
， 。为 参 与 ｍ
振动 的质 量 ， 近 似 地 取 为 车 轮 簧 下 部 可 分 的质量 ｑ ；
』ｗ ｗｉ（ｗ＋ ’ ｙ ０“ 卢 ｙｓ
【 ＝ ０ｉ （ ｓｎ ∞ ｔ＋卢）
（） ６
卜
整个 振 动 系 统 的 阻 尼力 。 ：
ａ ｌ ｚ ｄ． Ｒｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｉｒ ｇ ｌｒｔｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｒ ｏ ｔｚ ｎ ａ ｅ ｒ ｆｅ ｔｄ ｂ ｈ ｙ ａ ｉ ｎａｙ ｅ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｒｅ ｕ ａ ｉ ｓｉ ｈ ｕ ｎ ｕ ｏ ｅｃ ｎ ｂ ｅ ｃｅ ｙ ｔ ｅ ｄ ｎ ｍ ｃ ｉ ｌ ｒ ｓ ｏ ｓ ｓ ｏ ｈ ａｌａ ｄ ｔ ｅ ｗｈｅ ｌ ａ ｄ ｔ ｓ ｙ ａ ｃ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｅ ａ ｐ ｉ ｄ ｔ ｖ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｔ ｒ ｏ ｔ ｅ ｐ ｎ ｅ ｆｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｈ ｅ ， ｎ ｈｅ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｐｏ ｓ ｓ ｃ ｎ ｂ ｐ ｌｅ ｏ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｕ ｎ ｕ
一
，
需 要采 用宽 度及 高 度 渐 变 的 尖 轨 及 心轨 这 种 特 殊
１ 模 型 及 动 力 参 数 求 解 方 法
断面 的钢 轨 ¨ 。 国 内外 对 道 岔 区 的轮 轨 关 系 “ ， 列
本 文提 出 的 道 岔 动 力 参 数 法 是 以两 种 简 化 模 型
车过 岔 的动力 响应 ～ 尖 轨 、 轨 的结 构 形 式 等 做 及 心 了大 量研究 ， 献 ［ ］ 体 研 究 了转 辙 器 轮 载 在 过 渡 文 ８具 段 范 围 内的变 化规 律 ， 并 没 有 形 成 一 种 方便 工 程 设 但
９
线路／ 基 ・ 路
・
赵卫华， 洋， 平一用于工程设计的道岔动力参数法研究 曹 王 对前 进 速度 为 Ｖ 且 ＝ｏ。踏 面等 效锥 度 为 Ａ， 右 滚 ， ｃ ， ｔ 左 动 圆 距 离之 半 为 ｂ 直 向过 岔 时 右侧 车 轮下 的横 向不 ，
平 顺 为 ， 滑 系数 为 ｆ 由牛顿 定 理 ， 蠕 ｏ 可列 出轮 对 的 运 动微 分方程 为 ｆ Ｍ ＝ Ｙ 一 ／ ｖ＋２ｒ 居 ｖ ｆ ＋ ／ ｏ …
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ａ ｄ ｓｇ ｍ ｅｈ ｄ ａ ｅ ｏ ｔｒ ｏ ｔ ｙ ａ ｃ ａ ａ ｔｒ ｗａ ｐｒｐｏ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｒ ｍ ｗａ ｅｉｎ ｔ ｏ ｂ ｓ ｄ ｎ ｕ ｎ ｕ ｄ ｎ ｍｉ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｓ ｏ ｓ ｄ ｎ ａ ｒ ｇ ａ ｓ ｃ ｍ ｐ ｌｄ ｔ ｎ ｌｚ ｈ ｅ ｌｒ ｉ ｃ ｎ ａ ｔｇ ｏ ｔｉ ｅ ａｉｎ ｎ ｔ ｅ ｔ ｒ ｕ ｏ ． Ｔａ ｉ ｏ ｉ ｏ ａ ａｙ ｅ ｔ ｅ ｗｈ ｅ —ａｌ ｏ ｔｃ ｅ ｍｅ ｒｃ ｒ ｌ ｔ ｓ ｉ ｈ ｕ ｎｏ ｔｚ ｎｅ ｅ ｏ ｋ ｎｇ Ｎｏ． ｔ ｒ ｏ ｔ １ ｕ ｎ ｕ ８ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ｓａ ｘ ｍｐ ｅ，ｗｈ ｎ ａ ｈｉｈ ｓ ｅ ｄ ｔａ ｎ ｗｉ ｅ ｇ — ｐ ｅ ｒ ｉ ｔ ＬＭ Ａ ｅ ｌｔｅ ｄ ａ ｓ ｓｔ ｏ ｇ ｕ ｎ ｕ ａｎ ａ ｈ ｐ ｅ ｈ ｗｈ ｅ ｒ ａ ｓ ｐ ｓｅ ｈ ｕ ｈ ｔ ｒ ｏ ｔｍ ｉ ｔｔ ｅ ｓ ｅ ｄ
ｗｈｅ ｌｒ ｉ ｄ ｓｇ ｅ —ａｌ ｅ ｉｎ；Ｓ ｈｅ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｓ ｖ ｒｆｅ ｏ ｂ ｎ ｆｃ ａ ｏ ｔ ｅ ｔｒ ｏ ｔｓｒ ｃｕ ｅ ｄ ｓｇ Ｏ ｔ ｅ ｉｎ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｅ ｉ ｄ ｔ ｅ ｂｅ ｅ ｉｌｔ ｈ ｕ ｎ ｕ ｔｕ ｔ ｒ ｅ ｉ ｎ． ｉ ｉ
， 为
式 中 ， 、 。 由初始 条件 给 出 。 Ｙ。 、
阻尼 系数 ， 为简 化计 算 过 程 ， 将 阻尼 项 可
略去 。
轮对蛇行运动的频率为 ＝ ／ ， 轮对蛇行运
Ｄ ０
式（ ） １ 可转化 为
ｙ ＋ｑ ｄ ｑ— 广 一 刈 ＝。 Ｌ ｚ
轮重 心保 持 与原轨 面平 行 ， 而在 进入后 ， 车轮重 心猝 然
由轮 对过 岔时 的 ２自由度 模 型 来研 究 蛇行 运 动 ， 采 用 各 项动 力参 数来 指导 道 岔 区轮轨关 系 优化 设计 。
下 降相 当于 不平顺 的深 度 ， 车轮 簧 下 部 分连 同部 使
收 稿 日期 ：０ １ ４—１ ；修 回 日期 ：０ １ ５— ３ ２ １ —０ ８ ２ １ 一Ｏ ０ 基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 （ １７ ３ ０ ， 道 部 科 技 开 发 计 划 项 目 国 ５０８２ ） 铁 （０ ８ ０ ２ｂ ２０ Ｇ ０ －） 作 者 简 介 ： 卫 华 （ ９ ４ ） 女 ， 士 研 究 生 ， － ｉ： ｚａ ． ｏｄ＠ 赵 １８ 一 ， 博 Ｅｍａ ｗｈｈｏ ｇｏ ｌ
１ ３． ｏ 。 ６ ｔｍ
分 轨道产 生 强 迫 振 动 ， 果 使 钢 轨 产 生 附 加 沉 陷 Ｙ ， 结
车 轮产生 附加 动压 力 Ｐ 。这 个 强迫 振 动 ， 一直 延 续 到
不 平顺 终点 止 。 当车轮 驶 出不 平顺 时 ， 还有 一 定 的 因
铁道标准设 计
Ｒ Ｉ Ｗ Ｓ Ａ Ｄ Ｒ Ａ Ｌ ＡＹ Ｔ Ｎ Ａ Ｄ Ｄ Ｓ Ｇ Ｅ Ｉ Ｎ ２ １ （ ） ０ １ ９
动 车平 衡条 件为
Ｒ ＋ Ｉ— Ｔ ＝０ （） １
【 ＝一 ．砂 ，
Ｉ ｖ一２￣ ｙ ／ｏ＋ ｂ 。 ／ ｆ Ａ ｒ ／ Ａ ／ｒ
采 用矩 阵可 表示 为
Ｍｙ＋ Ｃ ＋Ｋ ｙ ｙ＝Ｐ （ ５）
式中
—— 附 加沉 陷产 生 的反 作 用 力 ， 于 附 加 动 等
压力 Ｐ 。Ｐ ＝ ｋ ａ ａ ｙ ２
ａ ，
其，矩 ＝ ］尼阵＝ 中量阵 ［ ，矩ｃ 质 阻 ÷
ｏ
：
为钢 轨基 础 弹性 系
数， 即钢轨 支 点 弹 性 系 数 Ｄ 与 枕 间 距 ａ
之 比 ， Ｄ ａ 口为 钢 轨 基 础 与 钢 轨 的刚 ＝ ／ ； ｐ＝
卜度阵＝ 刚 矩
通 过 ３０ｋ ／ ８号 道 岔 为 例 ， 析 转 辙 器 、 叉 结 构 不 平 顺 对 各 项 动 力 参 数 的 影 响 ， 果 表 明 道 岔 结 构 不 平 顺 的 ５ ｍ ｈ１ 分 辙 结 大 小 已转 化 为 钢 轨 及 车轮 动 力 响 应 的 大 小 ， 用 这 些 动 力 响 应 来评 价 道 岔 轮 轨 关 系 的 设 计 ， 证 该 设 计 方 法 对 道 可 验 岔结构设计具 有一定的指导意义 。
关 键 词 ： 岔 ；转 辙 器 ；辙 叉 ；轮 轨 接 触 关 系；动 力参 数 道
中图 分 类 号 ： ２ ３ ６ １ Ｕ １ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ４—２ ５ （ ０ １ ０ —０ ０ —０ １０ ９４２ １）９ ０９ ３
Ａ ｅ ｈｏ ｉ ｒ ｕ ｎａ ｉ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ｔ Ｍ ｔ ｄ Ｕｓｎｇ Ｔｕ ｎｏ ｔ Ｄｙ ｍ ｃ Ｐａ ａ ｔ ｒ ｏ Ｉ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ Ｔｕ ｎｏ ｅ ｉ ｎ ｍ ｒ ｖ ｈ ｒ ｕｔＤ ｓｇ
Ｚｈ ｏ Ｗ ｅ ｈ ａ， Ｃａ ｎ ａ ｉｕ ｏ Ｙａ ｇ，Ｗ ａ ｇ Ｐｉ ｇ ｎ ｎ
（ Ｅ Ｋ ｙＬ ｂ ｒｔ ｙｏ ｉ － ｅ ｄＲ ｉ ａ ｎ ｉｅｒ ｇ ｏ ｔｗ ｓ Ｊ ｏｏ ｇＵ ｉｅ ｉ ， ｈ ｎ ｄ １ ０ ） Ｍ０ ｅ ａ ｏａ ｒ ｆ ｇ ｓ ｅ ａ ｗ ｙＥ ｇ ｅｉ ，Ｓ ｕｈ ｅｔ ｉ ｔ ｎ ｒ ｔ Ｃ ｅ ｇ ｕ６ ０ ３ ｏ Ｈ ｈ ｐ ｌ ｎ ｎ ａ ｎ ｖ ｓｙ １
岔结 构 的设计 方法 。
１ １ 道 岔 区单轮 簧 下质 量的振 动 ．
采用 文献 ［ ］ ９ 中独立 车轮 过 岔 时 的单 自由度 模 型 研究 竖 向振 动 。当列 车 通 过 一段 完 全 平 顺 的轨 道 时 ，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
本文 从生 产 实际 出发 ， 出 了道 岔 动 力 参数 设 计 提
钢轨 有一 个 均 匀 下 沉 量 Ｙ ， 时 钢 轨 既 无 附加 沉 陷 ， 此 车轮 也无 附加 动压 力 。但 当列 车通过 轨道 竖 向不平 顺 时， 出现 了新 的动 力平 衡条 件 。车轮 进入 不平顺 前 ， 车
・
线路／ 基 ・ 路
用 于工 程 设 计 的 道 岔 动 力参 数 法 研 究
赵 卫 华 ， 曹 洋 ，王 平
（ 南 交 通 大 学 高 速 铁 路 线路 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 ，成 都 西 ６０ ３ ） １０ １
摘 要 ： 出道 岔 动 力 参 数 设 计 方 法 并编 制 了岔 区轮 轨 静 态接 触 几 何 关 系计 算 程 序 。 以 Ｌ 提 ＭＡ 型 踏 面 动 车 组 直 向
竖 直振 动加 速度 及位 移 ， 因此 将 在 不平 顺 范 围外 继 续
产 生 自由振 动 ， 阻 尼 的作 用下 ， 到不平 顺外 的某 一 在 直
点， 其影 响方 始 完 全 消 失 ， 轨 的 沉 陷 恢 复 到 原 来 的 钢 Ｙ ， 轮上 也不 再有 任何 的 附加动 压力 。 。车 上 述过 程表 明轮 轨动 力 附加 力 及钢轨 动位 移 的大 小 随道 岔竖 向不 平顺 的变 化 而 改 变 ， 可作 为道 岔 动 力 参 数法 的竖 向不 平 顺设 计 指 标 。根 据 达 伦 贝 尔 原 理 ，
计 人 员使 用 的设 计 方 法 来 快 速 地 进 行 道 岔 结 构 优 化 设计。
（ 即独立 车轮 的单 自由度 简单 模 型 和 自由轮对 的 ２ 自 由度 模 型 ） 基 础 ， 各 项 动 力 参 数 （ 轨 动 力 附 加 为 以 轮 力、 蛇形 运动 幅值 等 ） 评 价道 岔 不 平顺 ， 而 改 进 道 来 进
Ｋ ｅ ｒ ｓ：Ｔｕ ｎ ｕｔ Ｓ ｔｈ； Ｃｒ ｓ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｒ ｏ ； ｗｉｃ ｏ ｓｎｇ；Ｗ ｈ ｅ —ａｌｃ ｎ ａ ｔｇ ｏ ｅｒｃ ｒｌ ｔｏ ｅ ｌｒ ｉ ｏ ｔｃ ｅ ｍ ｔｉ ｅ ａｉｎ； Ｄｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｍｅｅ ｎ ｍｉ ａ ａ ｔｓ
道岔是 实 现改 变列 车走 行方 向功能 的关 键部 位之
度列
， 列 荷 阵 载
速 度冽
比 数卢（ ， 为 轨 竖 抗 系 ， Ｅ 钢 的 向 ＝ １
弯 刚度 ；
［，列ｙ ］ 位 阵［。 ］移 ＝
若 道岔 不存 在横 向的 结 构不 平 顺 ， 轮对 将 处 于 自
由振动 状态 。当 轮 对 速度 不 同 时 ， 去 式 （ ） 略 ５ 中的 惯 性 力项 后 ， 通解 为 其
ｏ ５ ｍ／ ｆ３ ０ ｋ ｈ， ｔ ｎ ｕ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｎ ｍ ｉ ａ ａ ｔｒ ｕ ｏ ｔ ｅ ｉｒ ｇ ｌｒｔｅ ｎ ｔｅ ｔ ｒ ｏ ｔｚ ｎ ｒ ｈｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｓｏ ｈ ｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｄ ｅ ｔ ｈ ｒｅ ｕａ ｉ ｓ ｉ ｈ ｕ ｎ ｕ ｏ ｅ ａ ｅ ｌ ｉ
， —— 车轮簧 下部 分边 同 部分 轨 道 振 动 而产 生
。
，
， 。为 参 与 ｍ
振动 的质 量 ， 近 似 地 取 为 车 轮 簧 下 部 可 分 的质量 ｑ ；
』ｗ ｗｉ（ｗ＋ ’ ｙ ０“ 卢 ｙｓ
【 ＝ ０ｉ （ ｓｎ ∞ ｔ＋卢）
（） ６
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整个 振 动 系 统 的 阻 尼力 。 ：
ａ ｌ ｚ ｄ． Ｒｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｉｒ ｇ ｌｒｔｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｒ ｏ ｔｚ ｎ ａ ｅ ｒ ｆｅ ｔｄ ｂ ｈ ｙ ａ ｉ ｎａｙ ｅ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｒｅ ｕ ａ ｉ ｓｉ ｈ ｕ ｎ ｕ ｏ ｅｃ ｎ ｂ ｅ ｃｅ ｙ ｔ ｅ ｄ ｎ ｍ ｃ ｉ ｌ ｒ ｓ ｏ ｓ ｓ ｏ ｈ ａｌａ ｄ ｔ ｅ ｗｈｅ ｌ ａ ｄ ｔ ｓ ｙ ａ ｃ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｅ ａ ｐ ｉ ｄ ｔ ｖ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｔ ｒ ｏ ｔ ｅ ｐ ｎ ｅ ｆｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｈ ｅ ， ｎ ｈｅ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｐｏ ｓ ｓ ｃ ｎ ｂ ｐ ｌｅ ｏ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｕ ｎ ｕ
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，
需 要采 用宽 度及 高 度 渐 变 的 尖 轨 及 心轨 这 种 特 殊
１ 模 型 及 动 力 参 数 求 解 方 法
断面 的钢 轨 ¨ 。 国 内外 对 道 岔 区 的轮 轨 关 系 “ ， 列
本 文提 出 的 道 岔 动 力 参 数 法 是 以两 种 简 化 模 型
车过 岔 的动力 响应 ～ 尖 轨 、 轨 的结 构 形 式 等 做 及 心 了大 量研究 ， 献 ［ ］ 体 研 究 了转 辙 器 轮 载 在 过 渡 文 ８具 段 范 围 内的变 化规 律 ， 并 没 有 形 成 一 种 方便 工 程 设 但
９
线路／ 基 ・ 路
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赵卫华， 洋， 平一用于工程设计的道岔动力参数法研究 曹 王 对前 进 速度 为 Ｖ 且 ＝ｏ。踏 面等 效锥 度 为 Ａ， 右 滚 ， ｃ ， ｔ 左 动 圆 距 离之 半 为 ｂ 直 向过 岔 时 右侧 车 轮下 的横 向不 ，
平 顺 为 ， 滑 系数 为 ｆ 由牛顿 定 理 ， 蠕 ｏ 可列 出轮 对 的 运 动微 分方程 为 ｆ Ｍ ＝ Ｙ 一 ／ ｖ＋２ｒ 居 ｖ ｆ ＋ ／ ｏ …
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， 为
式 中 ， 、 。 由初始 条件 给 出 。 Ｙ。 、
阻尼 系数 ， 为简 化计 算 过 程 ， 将 阻尼 项 可
略去 。
轮对蛇行运动的频率为 ＝ ／ ， 轮对蛇行运
Ｄ ０
式（ ） １ 可转化 为
ｙ ＋ｑ ｄ ｑ— 广 一 刈 ＝。 Ｌ ｚ
轮重 心保 持 与原轨 面平 行 ， 而在 进入后 ， 车轮重 心猝 然
由轮 对过 岔时 的 ２自由度 模 型 来研 究 蛇行 运 动 ， 采 用 各 项动 力参 数来 指导 道 岔 区轮轨关 系 优化 设计 。
下 降相 当于 不平顺 的深 度 ， 车轮 簧 下 部 分连 同部 使
收 稿 日期 ：０ １ ４—１ ；修 回 日期 ：０ １ ５— ３ ２ １ —０ ８ ２ １ 一Ｏ ０ 基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 （ １７ ３ ０ ， 道 部 科 技 开 发 计 划 项 目 国 ５０８２ ） 铁 （０ ８ ０ ２ｂ ２０ Ｇ ０ －） 作 者 简 介 ： 卫 华 （ ９ ４ ） 女 ， 士 研 究 生 ， － ｉ： ｚａ ． ｏｄ＠ 赵 １８ 一 ， 博 Ｅｍａ ｗｈｈｏ ｇｏ ｌ
１ ３． ｏ 。 ６ ｔｍ
分 轨道产 生 强 迫 振 动 ， 果 使 钢 轨 产 生 附 加 沉 陷 Ｙ ， 结
车 轮产生 附加 动压 力 Ｐ 。这 个 强迫 振 动 ， 一直 延 续 到
不 平顺 终点 止 。 当车轮 驶 出不 平顺 时 ， 还有 一 定 的 因
铁道标准设 计
Ｒ Ｉ Ｗ Ｓ Ａ Ｄ Ｒ Ａ Ｌ ＡＹ Ｔ Ｎ Ａ Ｄ Ｄ Ｓ Ｇ Ｅ Ｉ Ｎ ２ １ （ ） ０ １ ９
动 车平 衡条 件为
Ｒ ＋ Ｉ— Ｔ ＝０ （） １
【 ＝一 ．砂 ，
Ｉ ｖ一２￣ ｙ ／ｏ＋ ｂ 。 ／ ｆ Ａ ｒ ／ Ａ ／ｒ
采 用矩 阵可 表示 为
Ｍｙ＋ Ｃ ＋Ｋ ｙ ｙ＝Ｐ （ ５）
式中
—— 附 加沉 陷产 生 的反 作 用 力 ， 于 附 加 动 等
压力 Ｐ 。Ｐ ＝ ｋ ａ ａ ｙ ２
ａ ，
其，矩 ＝ ］尼阵＝ 中量阵 ［ ，矩ｃ 质 阻 ÷
ｏ
：
为钢 轨基 础 弹性 系
数， 即钢轨 支 点 弹 性 系 数 Ｄ 与 枕 间 距 ａ
之 比 ， Ｄ ａ 口为 钢 轨 基 础 与 钢 轨 的刚 ＝ ／ ； ｐ＝
卜度阵＝ 刚 矩
通 过 ３０ｋ ／ ８号 道 岔 为 例 ， 析 转 辙 器 、 叉 结 构 不 平 顺 对 各 项 动 力 参 数 的 影 响 ， 果 表 明 道 岔 结 构 不 平 顺 的 ５ ｍ ｈ１ 分 辙 结 大 小 已转 化 为 钢 轨 及 车轮 动 力 响 应 的 大 小 ， 用 这 些 动 力 响 应 来评 价 道 岔 轮 轨 关 系 的 设 计 ， 证 该 设 计 方 法 对 道 可 验 岔结构设计具 有一定的指导意义 。
关 键 词 ： 岔 ；转 辙 器 ；辙 叉 ；轮 轨 接 触 关 系；动 力参 数 道
中图 分 类 号 ： ２ ３ ６ １ Ｕ １ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ４—２ ５ （ ０ １ ０ —０ ０ —０ １０ ９４２ １）９ ０９ ３
Ａ ｅ ｈｏ ｉ ｒ ｕ ｎａ ｉ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ｔ Ｍ ｔ ｄ Ｕｓｎｇ Ｔｕ ｎｏ ｔ Ｄｙ ｍ ｃ Ｐａ ａ ｔ ｒ ｏ Ｉ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ Ｔｕ ｎｏ ｅ ｉ ｎ ｍ ｒ ｖ ｈ ｒ ｕｔＤ ｓｇ
Ｚｈ ｏ Ｗ ｅ ｈ ａ， Ｃａ ｎ ａ ｉｕ ｏ Ｙａ ｇ，Ｗ ａ ｇ Ｐｉ ｇ ｎ ｎ
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岔结 构 的设计 方法 。
１ １ 道 岔 区单轮 簧 下质 量的振 动 ．
采用 文献 ［ ］ ９ 中独立 车轮 过 岔 时 的单 自由度 模 型 研究 竖 向振 动 。当列 车 通 过 一段 完 全 平 顺 的轨 道 时 ，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
本文 从生 产 实际 出发 ， 出 了道 岔 动 力 参数 设 计 提