重载铁路尖轨磨耗分析

重载铁路尖轨磨耗分析
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1课题背景：
随着我国十一五高速铁路、客运专线、快速客货混跑铁路和城市轨道交通的大规模建设与发展，在一些新建的客运专线上铺设提速道岔或高速道岔以提高车辆通过速度，道岔限速及相关动力学问题必须得到解决。

对车辆一道岔动力学特性研究，为道岔设计、车辆设计提供理论基础己成为当前的迫切需要。

我国铁路运输作为交通运输业的骨干，在国民经济发展中起着十分重要的作用，但与发达国家相比在技术和管理方面都还有比较大的差距。

由于其结构的复杂性，道岔区的轨道刚度沿线路纵向分布不均匀我国现有道岔的使用经验反映了道岔轨道设置好坏对机车车辆运行品质、轮轨相互作用和道岔振动强度都有不利影响。

在铁路线路中，道岔是使机车车辆从一条线路转向另一条线路的轨道连接设备，它是由指引机车车辆的轮对沿线路行进或转入另一条线路的转辙器部分、使轮对能顺利地通过两条线路钢轨的连接点而形成的辙叉的连接部分以及岔枕和连接零件等组成。

由于道岔区零部件多而且结构很复杂，因此道岔区钢轨的磨耗比普通线路上的钢轨更加严重，由于道岔的存在，使得线路的通过能力大大增加，比如，单线线路在铺设道岔后，再铺设一段叉线，且长度大于列车长度，就可以双向开通列车在道岔大部分区域内，轨道横截面外形与基本轨不同，并且其横截面外形随着线路长度的变化而变化。

且道岔区比较长，更换起来很麻烦。

（6）道岔结构具有特殊性，几何不平顺较大，列车通过时会引起强烈的冲击和振动，这种冲击和振动会成倍地恶化道岔的工作条件且道
岔数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大。

为了要达到更高的时速和更长的寿命的要求，我们就必须要改进现有道岔的结构，用更新的设计理念，这样可以更好的解决道岔区轮轨接触关系，否则随着速度的提高，钢轨的磨耗的加剧，就会有更多的道岔未达到使用寿命就要下道。

无缝线路的发展以及曲线轨道的加强逐渐改善了轨道结构的工作条件，致使道岔成为铁路轨道的最薄弱环节，成为限制行车速度的关键设备。

道岔的技术水平比较集中地反映了一个国家铁路轨道的发展水平，维护好提速道岔，提高其运用质量，是铁路提速、创造较大社会效益和经济效益的重要保证措施。

同时，作为衡量道岔主要性能指标的直向过岔速度和侧向过岔速度从一个方面比较集中的反映了铁路装备的整体水平。

而尖轨是道岔的重要组成部分，且尖轨部分截面积不断变化，延伸长度较长，目前重载列车的开行对道岔的破坏十分严重，尖轨磨耗严重，导致道岔维修周期缩短维护费用大幅增加，如何对道岔进行加强,延长道岔设备的使用寿命是亟待解决的一个重要问题.动荷载作用不同轨下刚度和列车速度在道岔辙叉区对轨道振动特性的影响，分析了心轨尖端、心轨根端及辙叉区共用垫板中心等特殊部位处的轨道振动。