弹条
- 弹条折痕对DI弹条大圆弧断裂的影响
kN/mm，单根弹条扣压力为8.25 kN，单根弹条弹程（中间弹条）为10.5 mm。城市轨道交通扣件采用的e型弹条主要包含国铁Ⅲ型弹条和DI弹条。e型弹条应力最大位置为小圆弧内侧及跟端下侧［1-2］，如图1 所示。正常设计情况下，最大应力小于屈服强度。使用过程中两种弹条均有断裂情况发生。陈宪麦等［1］通过有限元计算研究表明，弹条弹程较大时弹条应力超过弹条材料屈服极限会引发弹条塑性变形，在列车荷载作用下导致弹条断裂，并且在现场波磨引起的钢轨振动引发弹条共振
铁道建筑 2023年9期2023-10-18
- 地铁扣件Ⅲ型弹条的静力学模型与参数优化分析
击能量的作用。而弹条是扣件系统的关键部件,通过弹条的弯曲和扭曲变形产生扣压力,保证钢轨之间轨距正常和可靠连接,合适的扣压力能更好地保证弹条的疲劳寿命[1]。弹条扣压力与弹程在弹性范围内呈线性关系[2],然而弹条在现实服役过程中,部分危险截面的应力已进入塑性,在行车荷载作用下,弹条往往达不到预期寿命就过早断裂。因此,对弹条力学性能的研究是十分必要的。目前中外学者针对铁路e型扣件弹条力学性能的研究,已有了许多成果。60Si2MnA弹簧钢性能良好,是国产弹条的主
科学技术与工程 2023年22期2023-08-23
- 高速铁路用38Si7弹条疲劳失效原因分析
作用［1-2］。弹条是为扣件提供良好弹性和扣压力的重要部件［3-6］。弹条在高速铁路行驶时起到了缓振降噪、固定钢轨的作用。但是，弹条在交变载荷作用下受力复杂［7］，最易出现疲劳失效，特别是未达到规定使用寿命就出现失效断裂，对行车和人身安全造成巨大伤害。根据TB/ T 1495—2020《弹条Ⅰ型扣件》，经500 万次疲劳试验后，弹条应为不出现疲劳裂纹的良好服役工作状态。现有研究大多针对60Si2Mn、55Si2Mn等中高碳弹簧钢弹条的疲劳性能进行分析，而关
铁道建筑 2023年1期2023-02-25
- 钢轨扣件弹条填充阻尼结构的优化设计*
分。文献[4]从弹条材质角度探究了材料性能对于扣件性能参数的影响。文献[5]研究了轮轨振动对于扣件损伤的影响。近年来在轨道交通运营中发现，一些轨道区域出现了轮轨周期性磨耗的现象，轮轨间的高频振动造成某些区段弹条发生断裂伤损，轮轨周期性磨耗导致轮轨间产生高频激励，钢轨波磨频繁地出现。当高速铁路发生钢轨波磨或动车组车轮产生多边形磨耗时，轮轨之间会产生高频振动，对钢轨产生高频激励。当弹条的固有频率与轮轨激励频率相同或接近时，弹条会出现共振现象。磨损严重时，轮轨激
城市轨道交通研究 2022年10期2022-12-13
- 地铁扣件弹条失效分析及结构阻尼优化
件失效中常见的是弹条断裂，铁路弹条断裂失效会引起钢轨轨距扩大、支撑刚度不均匀，加剧轮轨相互作用力，加速线路几何形位恶化，严重时发展成连续范围内的轨道结构病害，危及车辆运行安全。针对铁路弹条断裂及失效，国内外学者进行了大量研究。Ling等[1]认为，导致弹条疲劳失效除了弹条静态预载荷外，还受到轮轨耦合下车轮循环动态激励载荷的共同作用。在列车正常运行下，铁路弹条承受钢轨焊接部位、钢轨波磨、车轮多边形等非正常载荷，这些非正常载荷大小为轮轨载荷的60%。扣压力、循
铁道学报 2022年10期2022-11-08
- 安装状态对扣件弹条固有频率的影响试验研究
北京102206弹条是钢轨扣件系统的主要零部件之一，是扣压钢轨以保持轨道几何形位的关键部件［1-2］。扣件弹条断裂伤损会使其约束钢轨的能力降低，轨距保持能力下降，严重时危及行车安全。近年来，在高速铁路部分线路区段出现了弹条共振伤损的现象［3］，为此国内外学者在扣件弹条模态、固有频率、伤损机理等方面进行了大量的研究工作。孙林林等［4］试验研究了W300-1型扣件弹条的固有频率及模态特征，并分析了传感器附加质量和位置对固有频率测试的影响。崔树坤等［5］采用锤击
铁道建筑 2022年9期2022-10-11
- 地铁曲线波磨段e型弹条大圆弧共振断裂因素研究
610031)弹条作为扣件系统中的关键部件，为轨道结构提供必要的扣压力。近年来，地铁线路中弹条失效现象时有发生，严重危及行车安全。基于e型弹条的断裂原因分析已有较多研究。在弹条受力状态分析方面，陈宪麦等[1-2]应用有限元方法计算分析了e型弹条在服役条件下的应力状态，认为小圆弧处应力集中是造成弹条小圆弧处断裂的原因。尚红霞等[3]通过研究弹条安装状态下的受载特征规律，发现弹条中肢插入铁垫板孔过深导致弹条小圆弧与中肢连接处产生应力集中，使得弹条在列车荷载作
铁道科学与工程学报 2022年7期2022-08-29
- 高速铁路减振型无砟轨道扣件弹条疲劳损伤研究
的纽带，一般依靠弹条将钢轨扣压于道床。扣件弹条在工作中要承受拉、压、弯曲和扭转的复杂载荷，列车反复作用下会发生疲劳断裂。弹条断裂后，扣件失去保持钢轨相对道床位置的能力，影响行车安全。扣件弹条的疲劳断裂除受轨下垫板、列车载荷和螺栓预压力影响[1]，还受下部道床变形的影响。为解决某些特殊地段高速铁路的振动影响问题，如兰新二线嘉峪关地段[2]、广深港高铁狮子洋隧道地段[3]等，单元板下部铺设橡胶隔振垫。橡胶隔振垫会减小单元板下支撑刚度，列车经过时，板缝处相邻单元
铁道标准设计 2022年7期2022-07-12
- 60Si2CrA Ⅱ型弹条断裂原因
性能要求[1]。弹条是铁路扣件系统中限制钢轨纵向位移、横向位移，连接钢轨与轨枕的关键零部件，其利用自身弹性变形储存的能量来缓解钢轨整体受到的机械振动和冲击作用，在服役过程中往往承受较为复杂的弯曲-扭转交变应力，有时还受到突然的冲击载荷作用。近年来，弹条失效问题日益突出[2-5]，某线路上一个Ⅱ型弹条扣件在服役过程中断裂，弹条的材料为60Si2CrA热轧弹簧圆钢，服役时间为6 a多。为分析该弹条断裂的原因，笔者对其进行了一系列的相关理化检验。1 理化检验1.
理化检验(物理分册) 2022年5期2022-07-05
- 非线性接触理论下弹条紧固件的力学性能分析
650113）弹条紧固扣件是固定轨道常用的一种扣件系统，多用于交通工程、机械工程、化学工程轨道直线段和大曲率曲线段上，它的主要作用是利用弹条紧固件自身产生的弹性变形将轨道与轨下结构牢固的联结在一起，保证轨道上方的设备在快速运行时，轨道不发生横向和纵向滑移，使轨上设备安全运行。近年来，对弹条紧固扣件系统的研究相对较少，伍曾等为研究在室温蠕变条件下为WJ-7型扣件中的W1型弹条紧固件扣压力的变化趋势，将WJ-7型扣件安装在轨上设备的轨道上，每隔一周，检测W1
中国设备工程 2022年8期2022-05-18
- 制造公差对e型弹条模态频率的影响分析
速运行的轨道上，弹条经常会出现断裂失效现象，从而导致轮轨的作用力加剧，加速车辆和轨道各部件的破坏，严重影响行车安全。针对扣件系统中的弹条断裂，国内外众多学者进行了研究。郭和平等[2]通过断口宏微观观察、金相组织检查、硬度检查、化学成分检测对弹条断裂进行了原因分析，分析表明弹条疲劳断裂的原因是由于表面质量差和表面脱碳层造成的。胡晓辉等[3-4]采用硬度测定、化学分析、断口扫描和金相检验方法，得出导致弹条发生脆断的原因是由于弹条热处理不当。邓玉萍[5]通过对Ⅱ
山西建筑 2022年9期2022-04-26
- 水溶性淬火介质KR9180在弹条扣件淬火中的工艺试验
211100)弹条扣件是由弹条、螺栓和挡板组合而成，其作用是使钢轨与轨枕联结在一起，起到固定钢轨，使其处于正确的位置，阻止钢轨移动，防止钢轨发生倾翻的效果。同时还能提供必要的弹性和绝缘性能，对轨距、轨道水平有一定的调整能力。因此，弹条扣件是保证铁路安全的重要部件[1]。淬火油是弹条热处理时常用的淬火冷却介质，具有淬火开裂倾向小、易维护、不腐蚀产品和设备等优势，但是使用淬火油时有油烟大、清洗难、安全风险高等缺点，随着国家对环境保护的日益重视，淬火油带来的问
金属热处理 2022年4期2022-04-19
- 地铁扣件e型弹条受载特征分析
的重要组成部分，弹条作为扣件系统中的关键部件，起到固定钢轨的作用。近年来，随着列车运营速度的提高，弹条断裂破坏的现象时有发生，且多伴随有钢轨波磨病害，严重危及行车安全。针对扣件弹条的受载特征分析，目前已有相关研究。陈宪麦等[1-4]计算分析了e 型弹条在服役条件下的受力状态，发现mises 等效应力集中区域出现在小圆弧内侧，且最大等效应力为小圆弧内侧靠近弹条跟端位置。在此基础上，尚红霞等[5]采用有限元方法分析了e 型弹条安装状态下的受载规律，认为弹条异常
铁道科学与工程学报 2022年3期2022-04-13
- W型弹条参数化建模方法及应用
定，扣件系统中的弹条通过自身弹性弯曲、扭曲变形对钢轨施加扣压力以保持钢轨与轨枕间的联结稳定，并具有保持轨距、吸收来自钢轨的冲击等作用［1］。弹条是扣件系统的关键部件，直接影响高速列车运行的安全性和舒适性。弹条一旦失效，轮轨之间相互作用力加剧，扣件使用寿命缩短，严重时会引起列车脱轨［2-4］。胡连军等［5］研究了高速铁路用W1 型弹条的几何尺寸参数对弹条性能的影响规律，并进行参数优化。Ferreño 等［6］采用现场试验和有限元模型相结合的方法对SKL-1
铁道建筑 2022年3期2022-04-07
- 包西铁路隧道内弹条断裂原因分析
西铁路部分隧道内弹条锈蚀严重，大部分弹条已断裂。本文以桐木石隧道、九燕山隧道内伤损弹条为研究对象，利用现场调研、室内试验并选取现场试验段进行试铺，初步分析弹条断裂的原因。1 现场调研1）断裂弹条多为线路铺设初期上线，由建设施工方铺设，在线运营6年半左右。从弹条断裂处绝缘块压痕深度（图1）可知，初始安装扭矩普遍较大。图1 弹条断裂处绝缘块扣压边压痕2）断裂弹条多发生在下行线路。甘泉车间统计了2016年1月—2017年8月九燕山隧道断裂弹条情况，见表1。可知，
铁道建筑 2022年1期2022-02-12
- 脉冲荷载激励下扣件弹条扣压力检测方法
部荷载，容易出现弹条松脱、损伤和失效的现象［1-2］。这时扣件弹条的扣压力往往不能满足相关规范要求，并且相比于扣件缺失和断裂，扣压力不足的情况在线路养护中不易被发现。一个扣件弹条的扣压力不足会诱发周围扣件松脱，加剧轨道结构破坏，影响列车的安全平稳运行，甚至会导致脱轨事故［3-4］。因此，对扣件弹条扣压力的检测至关重要。余喆琦等［5］为了提高铁路扣件压力检测的自动化程度，弥补人工检测精度低、效率低等方面的不足，研发了一种基于激光测量原理的扣件弹条扣压力自动检
铁道建筑 2022年12期2022-02-07
- 现代有轨电车线路扣件系统模态与钢轨波磨关系研究
以及扣件罩破损、弹条断裂、轨下垫板失效等隐蔽病害，这些病害将会对行车平稳性与安全性、轨道及路面的寿命造成不利影响。钢轨波磨是轮轨系统中常见的一种损伤，在不同铁路运输系统中均有出现。现代有轨电车线路上的钢轨波磨多是短波长波磨(波长25 mm～80 mm)[5]，如图1所示，出现在绿化与路基线路的曲线段和上坡段。现代有轨电车的运行速度可在30 km/h～70 km/h变化，通过短波波磨区段时，会引起车辆-轨道系统的中高频振动，列车通过频率与弹条固有频率接近时，
工程力学 2021年12期2021-12-01
- DT-Ⅲ型扣件系统弹条疲劳特性及优化研究
近年来，扣件系统弹条在服役过程中频繁地出现断裂现象，这种现象往往发生在波磨突出段或曲线段。弹条的服役状态直接影响到扣件系统的支承刚度和服役寿命，甚至影响到行车的安全性和稳定性。如何让弹条服役寿命得到改善，引起了众多学者的关注和探讨。国内外学者对弹条服役情况进行了研究。伍曾等[1]从蠕变影响下的扣压力损失角度探讨了弹条的服役性能变化情况。余自若等[2]研究了疲劳荷载作用下X2 弹条的疲劳寿命及疲劳破坏危险点位置。刘玉涛[3]对有无钢轨波磨下高速铁路WJ-7
中南大学学报（自然科学版） 2021年10期2021-11-25
- 轨道弹条高频疲劳断裂机理研究及优化
081)轨道扣件弹条的作用是将钢轨固定在道床或轨枕上，它是保证列车安全运行的主要零部件之一，现有的轨道系统都离不开扣件系统，无论是重载或轻轨、高铁或普通旅客列车、地铁或城际客车。当列车在轨道上运行时，车轮在钢轨轨头上施加动态力，使钢轨产生变形和振动，进而引起扣件系统和其他部件的振动。取决于不同的列车轴载和运行速度，车轮施加在钢轨上的冲击力幅值的变化范围通常为50～300 kN[1]。为保证列车运行时的安全性，扣件系统的设计要求弹条具有合适的扣压力及强度，同
铁道学报 2021年9期2021-11-04
- 高速铁路W1型弹条疲劳性能试验及寿命预测
部分之一，利用其弹条的弹性变形所提供的扣压力，将钢轨与轨下结构(包括轨枕、道床板等)联结为一个整体，起到减震缓冲和固定钢轨的作用。而弹条作为实现扣件功能的关键部件，在周期性拉、压、弯曲和扭转的复杂载荷作用下会产生疲劳损伤[1]，甚至疲劳断裂。一旦弹条产生断裂，就会加剧轮轨力，缩减扣件系统寿命，乃至引起重大安全事故。因而，对扣件弹条的疲劳研究势在必行。针对扣件弹条的疲劳损伤，国内外学者做出了许多研究。但是现有文献大多基于数值模拟和裂纹扩展角度进行研究，对弹条
工业安全与环保 2021年10期2021-10-25
- ω型扣件弹条的非线性力学行为
用。扣件系统利用弹条变形弹性储能缓解车辆运行时产生的机械振动以及对轨道的冲击作用。但是，弹条在服役过程中产生的周期性弯曲和扭转组合变形，易导致扣件弹条发生疲劳断裂。国内外学者对弹条的失效问题进行了大量针对性的研究。齐少轩等[1]研究了Ⅱ型弹条的静态力学行为，指出当弹条的预压缩量和压紧位移超过限值后，弹条后肢弯位置易发生折断。武青海等[2]对比了Ⅲ型扣件中弹条在不同边界处理方法下的力学行为，并应用残余应力的概念分析了弹条预压强化机理。张广朋[3]研究了多节点
机械工程材料 2021年9期2021-09-29
- WJ-7型扣件弹条试验及疲劳性能研究
确安装等。其中，弹条在系统中通过自身弹性将钢轨和其他基础扣件联结在一起，应用自身的弹性变形抵抗外部的应力并起到减震缓冲的作用，其有效寿命影响着整个扣件的使用周期。针对弹条断裂问题，众多学者以WJ-7型扣件为试验对象研究弹条的疲劳机理。吴洁好等[1]对WJ-7型扣件系统中的弹条施加不同幅值荷载，分析弹条的疲劳性能，运用可靠性法绘制出P-F-N曲线，发现随着荷载的循环次数增多，扣压力减小。黄旭升等[2]通过拉伸试验分析WJ-7型扣件的抗拉强度，并与建模结果对比
工业安全与环保 2021年9期2021-09-15
- W300-1型扣件弹条疲劳寿命的预测和评估
全保障。扣件中的弹条起到扣压钢轨、保持轨距的作用，同时可为钢轨提供必要的弹性变形能力［1］。但是，由于受力状态复杂，弹条极易疲劳失效，从而加速轨道机械损害［2-3］。陈宪麦等［4］发现当弹条弹程大于12 mm时，表面会发生塑性变形；在循环载荷作用下，塑性变形处易发生疲劳断裂。XIAO等［5］联合ABAQUS和Fe-safe软件仿真，基于S-N（应力-寿命）曲线计算e型弹条疲劳寿命，发现弹条后拱内侧处的疲劳寿命最短。Mohammadzadeh等［6］通过数值
同济大学学报（自然科学版） 2021年8期2021-09-08
- W1型弹条扣压力与疲劳性能的试验研究
下会引发一系列的弹条断裂和锈蚀问题[1-4]。因此，为使列车平稳运行和保护乘客安全，高速铁路无砟轨道扣件的疲劳寿命具有重要的研究意义。中国对W1型扣件弹条的安装规范按照铁科院于2004年7月公布的WJ-7型扣件组装暂行技术条件进行操作，W1型弹条紧固件安装到位，即弹条中端圆弧位移达到14 mm时其扣压力不小于9 kN，然而目前中国对无砟轨道W1型扣件弹条疲劳寿命对其扣压力影响的研究较少。Thompson等[5]、Byuea等[6]对不同高频作用下各类扣件的
科学技术与工程 2021年21期2021-08-20
- 高速铁路ω型扣件弹条的共振响应特征分析
障。扣件系统中的弹条元件在服役过程中承受弯扭组合交变应力作用，当线路不平顺较严重时，可能导致弹条局部区域发生过载现象，从而过早地发生疲劳断裂，威胁行车安全。近年来，国内外学者针对弹条断裂原因做了多方面研究。潘兵等[1]通过现场测试和仿真计算得出饱和的轮轨系统纵向蠕滑力会激起轮轨系统在500 Hz和600 Hz附近的不稳定振动，从而引发弹条共振，造成弹条损伤。侯尧花等[2]基于声振互易法对WJ-8扣件弹条进行了频响函数和现场模态测试，准确获取了弹条组装状态下
铁道标准设计 2021年8期2021-08-05
- 高速铁路弹条强度的试验分析与数值模拟
对WJ-7型扣件弹条的研究较少，韦凯等[1]对无咋轨道扣件垫板的温变特性进行试验研究，得出扣件垫板低温稳定性差高温稳定性好的特性，并建议高速铁路垫板使用低温稳定性良好的材料；罗曜波等[2]通过建立有限元模型对WJ-7型扣件在列车冲击作用下进行了动力仿真模拟，得出扣件在不同冲击作用下，扣件在弹条后趾部出现应力集中的现象；伍曾等[3]对无砟轨道扣件在蠕变现象下扣压力的损失进行试验研究，将扣件安装在室温稳定且无列车作用下的钢轨下，发现扣件在蠕变作用下扣压力下降约
工业安全与环保 2021年7期2021-07-20
- WJ-7型扣件弹条静力研究与模拟分析
引言WJ-7型弹条扣件现已被广泛应用于国内的高速铁路系统，扣件系统对铁路轨道的组成十分重要，它将钢轨固定在轨枕上，联结固定钢轨和其他轨下基础部件，扣件通过运用弹性变形来缓解列车对轨道下部结构的冲击，其中弹条通过压缩变形对钢轨产生扣压力，保证轨道的正确几何形位，阻止铁路钢轨纵向偏移和转动。据此，弹条的材料、尺寸设计及其弹条安装都影响着扣件系统功能的运行，因此高速铁路系统中对扣件弹条的各方面性能要求较高。弹条在正常服役期间，列车在轨道上行驶时，轮轨位于扣件上
工业安全与环保 2021年6期2021-06-23
- 高速铁路用ω型弹条性能研究及结构改进
车运行的安全，而弹条疲劳断裂是扣件失效的重要原因，弹条的断裂会导致钢轨失去束缚，在列车的长期荷载作用下会引发相邻的扣件弹条断裂，长此以往，可能会产生如脱轨等严重的运行安全事故。近年我国高速铁路正飞速发展，运营里程显著提升，高速铁路弹条失效的问题也愈发突出。Smutny[1]通过敲击安装了扣件的钢轨，得到了扣件弹条的振动数据并对弹条的动态性能参数和声学参数进行了分析。Valikhani等[2]通过试验研究了不同紧固扭矩对扣件模态参数的影响。肖俊恒等[3]分析
铁道标准设计 2021年4期2021-04-23
- 高速铁路扣件弹条裂缝检测算法研究
祝鹏 李博洋扣件弹条是高速铁路的重要组成部分，一旦扣件弹条产生裂缝，将严重影响高速列车行驶的稳定性。本文分别对基于相位一致性的高速铁路扣件弹条裂缝检测算法和基于卷积神经网络的高度铁路扣件弹条裂缝检测算法，进行了详细的分析和探究，进而为提升高速铁路扣件弹条的检测效率和质量提供参考建议。随着我国经济的高速发展，交通行业进步的速度也变得越来越快，高速铁路作为当前人们出行的主要方式，确保其稳定性和安全性是交通行业发展过程中的核心要素。高速列车在行驶的过程中需要与扣
电子世界 2021年5期2021-04-09
- 高速铁路无砟轨道扣件弹条疲劳损伤统计分析
砟轨道扣件多依靠弹条将钢轨扣压于轨道板或道床板。线路运营过程中，列车通过会对扣件弹条造成疲劳损伤，损伤积累到一定程度则会引起扣件弹条折断。弹条疲劳损伤的大小受列车轴重、行车速度、轨道不平顺、扣件预压力和弹条材料强度等因素影响[1]，而且这些影响因素都具有较强的随机性，这使得扣件弹条的疲劳损伤也具有较强的随机性。对弹条疲劳损伤的随机性展开研究有助于工务部门制定扣件系统养护维修计划，其意义十分重大。针对扣件弹条折断问题，国内外学者主要从材料及加工工艺和动、静态
铁道标准设计 2021年2期2021-02-25
- 弹簧钢屈服强度对地铁DI型弹条力学性能的影响
压件的形式，分为弹条式扣件和弹片式扣件两种类型。弹条扣件在我国铁路上已广泛使用，它具有扣压力大、弹性好以及保持轨距能力剪切变形强等优点[1，2]。现场弹条断裂是其比较常见的失效形式。随着扣件失效个数的增加，轮轨间的相互作用力和轨道部件的位移、加速度都将急剧增大，对列车动态脱轨具有很大的影响，并且加速轨道结构其他部件的破坏，甚至危及行车安全[3,4]。国内外学者针对扣件系统出现的问题从不同角度进行了大量的研究。张庆和郭建平[5]介绍了ω 系列弹条有限元结构分
山西建筑 2020年21期2020-11-03
- 高速铁路减振型无砟轨道扣件弹条疲劳损伤差异性研究
砟轨道多依靠扣件弹条将钢轨扣压于道床。扣件弹条在工作中要承受拉、压、弯曲和扭转的复杂载荷，列车的反复作用下会发生疲劳断裂。扣件弹条的疲劳断裂除了受轨下垫板、列车载荷和螺栓预压力的影响[1]，还受下部道床变形的影响。高速铁路减振型无砟轨道多采用单元式，板缝处相邻道床板间会出现“错台”现象，这使得板缝与板中位置扣件弹条的受力不同，二者的疲劳损伤存在较大差异。针对扣件弹条折断问题，国内外学者主要从材料及加工工艺和动、静态受力两方面进行了研究。扣件弹条的材料和加工
铁道标准设计 2020年10期2020-09-24
- 120 km/h地铁快线“e”型弹条断裂原因分析
一些病害，如扣件弹条异常断裂及击打列车等[4-10]。地铁扣件选型设计中，无螺栓弹条扣件因具有零部件少、施工简单以及运营维修量小等优点而得到推广采用[11-13]。“e”型弹条扣件作为一种成熟的无螺栓弹条扣件型式，其稳定的性能在地铁香港机场线得到检验后，也被广泛运用于其他城市地铁快线中，如广州地铁3号线、东莞地铁2号线及深圳地铁11号线等[14-15]。为揭示120 km/h速度线路中A型车作用下“e”型弹条的断裂规律与原因，以国内某地铁A线为基础，通过跟
铁道标准设计 2020年6期2020-06-18
- 扣件DI弹条非正常部位断裂原因分析及结构优化
固定钢轨等作用。弹条为扣件系统提供必要的扣压力，是扣件系统的主要部件［1］。弹条断裂可造成扣件系统失效，加快轨道和车辆零部件的磨损，危及行车安全。对DI弹条现场使用情况调研发现，断裂部位主要有正常和非正常2种，见图1。图1（a）中，断裂发生在尾部圆弧处，为DI弹条的最大受力部位，属正常部位疲劳断裂；图1（b）中，断裂发生在中肢与尾部圆弧过渡区域，属非正常部位断裂。图1 DI弹条断裂部位文献［2］研究了在正常部位断裂的Ⅲ型弹条，认为其断裂由防腐处理前的锈蚀凹
铁道建筑 2020年3期2020-04-07
- 高速铁路弹条疲劳对其扣压力的影响
问题日益突出，而弹条又是整个轨道结构中养护及更换最频繁的部件，弹条的疲劳磨损对扣件的服役寿命起着主导作用。近些年来，对于弹条的研究逐渐增多，文献［1］对室温下的蠕变对扣压力的影响进行了研究，文献［2-3］对弹条的动力响应进行了研究，文献［4］对弹条的强度进行了研究，文献［5-6］针对e型弹条的应力变化及设计进行了研究，文献［7-8］对弹条的疲劳特性以及断裂特征进行了研究。以往文献多集中于弹条的动力性能、力学特性的分析，但是弹条的疲劳对弹条扣压力的影响研究相
铁道建筑 2020年2期2020-03-30
- 基于边界约束刚度参数优化的轨道扣件弹条防断裂设计方法
620)引言扣件弹条作为扣件系统的重要零部件，在运营过程中弹条损坏十分常见。弹条一旦发生失效，会使轮轨之间的相互作用更加剧烈，轨道稳定性及安全性下降，缩短轨道线路零部件的使用寿命，严重时引起列车脱轨，造成严重的安全事故[1-3]。针对扣件弹条断裂损伤问题，国内外学者从不同的角度采用不同的方法进行了研究。朱胜阳等[4]研究了弹条在安装过程中的受力及列车动荷载作用下的振动特性，并对比现场实测结果，发现钢轨波磨明显加剧弹条的振动，从而加速弹条疲劳损伤。赵才友等[
铁道标准设计 2020年2期2020-02-26
- Ⅱ型弹条模态特征模拟分析与试验研究
利影响，造成扣件弹条断裂等严重伤损。弹条断裂会减弱扣件对钢轨的约束，加速轨道结构的破坏，严重影响列车行车安全［3］。针对扣件弹条在轮轨激励作用下的断裂问题，肖俊恒等［4］分析了钢轨波磨和车轮多边形磨耗引起的轮轨高频激励，揭示了轮轨激励与弹条固有频率接近时引起弹条共振从而导致断裂的机理；肖宏等［5］通过建立e 型扣件精细化模型，对弹条在自然状态和服役状态下的模态振型、谐响应特征进行分析，从时域角度揭示了e 型弹条断裂的根本原因；费玉坤等［6］建立弹条I型扣件
铁道建筑 2020年1期2020-02-24
- e 型弹条疲劳试验对其使用性能的影响
230601）由弹条等组件构成的扣件系统在地铁等轨道结构中占有重要地位，其利用弹性变形储存能量发挥着固定钢轨、承受各向应力、减震缓冲的作用[1]。近年来，随着城市轨道交通的快速发展，弹条在城市轨道交通工程中的使用越来越多，弹条的失效问题也日益突出。弹条的失效主要分为断裂失效、表面损伤失效和过量变形失效等，以往对于弹条失效的研究主要针对有限元模型计算和断裂后的失效分析[2，3]，而对于腐蚀和磨损引起的表面损伤失效、荷载作用下的过量变形失效等研究较少。本文针对
中国金属通报 2019年8期2019-09-12
- 基于模态分析的扣件弹条扣压力测试方法
联结。其中，扣件弹条主要提供扣压力，将钢轨固定在铁垫板上，防止钢轨纵向爬行和翻转。然而，在轮轨系统的长期作用下，扣件系统易出现疲劳、松动甚至失效现象。这类扣压力不足的问题在能用可视化方法评价之前，弹条扣压力早已不能达到正常工作的标准，这将为轨道系统的稳定及安全行车带来极大的隐患[1]。及时发现松动或失效的扣件，保证扣件系统的足够扣压力是铁路工务维护部门的一项重要工作[2-3]。目前，在扣件弹条扣压力测试方面，TB/T 3396.2—2015《高速铁路扣件系
铁道建筑 2019年8期2019-09-03
- Ⅲ型弹条断裂原因分析
行车安全[1]。弹条是实现扣件系统功能的主要部件，其在使用过程中经常出现断裂失效现象，导致轮轨作用力加剧，车辆和轨道各部件加速破坏，甚至危及行车安全。为实现列车安全、平稳运行的目的，对现场出现的弹条断裂问题进行研究是非常有必要的。针对扣件弹条的断裂问题，国内外学者主要从材料与加工工艺分析、弹条受力分析以及模态分析3个方面进行了研究。文献[2-4]通过金相学方法对弹条断口和弹条化学成分进行分析，认为弹条表面质量差、弹条表面存在脱碳层、热处理操作不当、原材料表
铁道建筑 2019年4期2019-04-29
- 高速铁路用WJ-8型扣件弹条模态特征试验研究
击作用加大，会对弹条造成高频激励。若高频激励的频率与弹条安装状态下的固有频率接近则会引起弹条共振，造成弹条伤损甚至断裂。因此，研究弹条共振断裂损伤的机理，对于保证高速铁路安全运行具有重要意义。本项目组对WJ-8型扣件弹条在安装状态下的模态特征进行试验，得到弹条的固有频率和模态振型，为进一步分析钢轨波浪形磨耗或车轮多边形磨耗工况下扣件弹条的共振机理，探索避免弹条共振断裂的措施和方法提供理论依据。1 WJ-8型扣件结构特征WJ-8型扣件为有挡肩不分开式扣件，由
铁道建筑 2019年4期2019-04-29
- 地铁DTⅥ2扣件弹条力学特性及断裂研究
实际服役过程中，弹条出现断裂破坏的情况十分常见。杜茂金[1]根据南京地铁DTⅥ2 型扣件弹条折断主要集中在小半径曲线地段的情况，从曲线地段轨道振动、弹条安装和设计缺陷、轨道不平顺等方面分析弹条断裂的原因，并提出相应整治措施。王鸿飞[2]对深圳地铁DTⅥ2 型扣件弹条断裂进行了研究，发现小半径曲线段钢轨波浪型磨耗会造成轨道振动剧烈从而导致弹条断裂；除此之外，扣件质量不合格和扣件安装流程不合理等也会造成弹条断裂。郭和平等[3]针对60Si2MnA 钢制弹条进行
中南大学学报（自然科学版） 2019年11期2019-04-17
- 高速铁路无砟轨道扣件弹条断裂原因分析
铁路无砟轨道扣件弹条断裂原因分析向俊1，袁铖1，余翠英1, 2，林士财1，杨海明1(1. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；2. 华东交通大学 理学院，江西 南昌 330013)为研究高速铁路无砟轨道扣件系统中的弹条部件断裂原因，以WJ-7型扣件为研究对象，建立扣件系统有限元实体模型，分析扣件安装、车轮多边形磨耗及曲线线型等3种条件下的扣件弹条力学特征。研究结果表明：预紧力到24 kN时扣件安装到位，即使无其他荷载作用，弹条本身就已存在相当
铁道科学与工程学报 2019年7期2019-03-24
- 地铁扣件DI弹条安装受力分析及工艺优化改进研究
面起着重要作用，弹条是扣件系统的一个重要组成部分，为扣件系统提供必要的扣压力[1-5]。研究发现，国内多个城市地铁线路存在着弹条扣压力不足、弹条断裂、弹条锈蚀等病害，这些病害对地铁行车安全、扣件系统的使用寿命都构成了严重威胁[6-8]。目前，国内外学者针对弹条受力特性进行了大量研究。文献[9]应用非线性接触理论模拟弹条与预埋铁座的接触，研究弹条的变形和应力，并与只考虑弹条模型的传统方法进行了对比。文献[10]论证了适于弹条强度校核的理论为畸变能强度理论，提
铁道标准设计 2019年4期2019-03-20
- 高速铁路扣件弹条性能分析及频响特性研究
要组成的一部分，弹条作为扣件系统的关键部分，起固定钢轨、保持轨距、吸收来自钢轨的冲击等作用，扣件系统的稳定性直接影响高速列车运行的安全性和舒适性[1]。弹条一旦发生失效，轮轨之间相互作用力会极具加剧，缩短扣件的使用寿命，严重时会引起列车脱轨。因此，开展弹条性能参数及频响研究，分析各动静参数之间的关联影响，对扣件系统设计的具有一定理论指导意义。对于扣件系统，大量国内外学者从不同角度对其进行研究与分析。文献[1]采用FMECA分析法和故障树分析法对W300型扣
噪声与振动控制 2019年1期2019-03-05
- 高速铁路扣件系统弹条不同扣压力下的疲劳性能分析
扣件系统通过运用弹条弹性变形过程中所储存的能量，可以较好地对机械冲击力及振动有所缓解。但是在弹跳服役过程中又要承受较多的周期性弯曲与扭转交变压力等作用，所以有必要对长期荷载作用力时的弹条性能加大关注度。随着近年来对高速铁路扣件系统弹条疲劳性能研究的逐渐延展，有研究者展开对扣件系统的动力实验，研究处于设定的差异化高频振动条件下，所产生的扣件系统特性变化规律。也有研究者展开对扣件系统的疲劳实验，提出对疲劳过程识别时的关键阶段参数模型。总体来讲现有研究对于高速铁
城市建设理论研究（电子版） 2019年22期2019-03-04
- WJ-7型无砟轨道扣件弹条强度分析
更高的要求。扣件弹条在工作状态下承受拉压、弯曲、扭转和剪切的作用，受力状态较为复杂。目前国内外许多学者对弹条做了相关研究，大多集中在以下几个方面：①通过有限元模拟在不同扣压量、压紧位移和扣压力下对弹条进行静力分析[1-2]；②动载作用下弹条的动力特性分析和疲劳性能研究[3]；③弹条的断裂分析与优化设计[4]。但是，对WJ-7型无砟轨道扣件弹条研究的文献较少。伍曾等[5]对WJ-7型扣件扣压力损失的室温蠕变进行了试验研究。罗曜波等[6]对WJ-7型扣件弹条在
铁道建筑 2018年9期2018-11-07
- 地铁PR型扣件弹条伤损分析
应用。其通过金属弹条或弹片扣压钢轨，利用扣件中的橡胶类弹性阻尼元件产生减、隔振效果，并通过道钉与轨枕连接。弹条是实现扣件系统功能的主要部件，其在使用过程中如出现伤损失效现象，导致轮轨相互作用力加剧，车辆和轨道结构各部件加速破坏，数量严重危及行车安全[1]。国内也曾报道过地铁弹条伤损案例，南京地铁1号线DTⅥ2型扣件弹条折断[2]及北京地铁e型弹条伤损[3]。分别从地铁扣件弹条安装要求、曲线段钢轨打磨、频谱分析等角度进行了研究分析。本文对发生在国内某地铁下行
噪声与振动控制 2018年5期2018-10-23
- 武汉地铁DTVI—2扣件弹条断裂原因分析与措施探讨
DTVI2型扣件弹条断裂进行跟踪监测，统计弹条断裂区域的曲线半径、左右股、钢轨内外侧、线路平顺型等数据，并将弹条送专业检测单位检测。根据统计数据及弹条质量检测结果分析弹条断裂原因，提出针对性整改措施，减缓弹条断裂情况。关键词 轨道；DTVI-2扣件；弹条；断裂引言DTVI-2型扣件是专门针对地铁特点而研制的弹性分开式扣件，是一種大范围应用于国内地铁的成熟扣件，其采用无螺栓弹条结构，部件简单、承压均匀，且能够减少涂油、复拧等工作，从而降低工作量，提高工作效率
建筑与装饰 2018年11期2018-10-19
- 高速铁路无砟轨道扣件弹条失效标准研究
部件。扣件主要由弹条、螺旋道钉、轨距挡板、弹性垫板等零部件组成。由于线路运营时间长、行车密度高、维修条件差，要求扣件必须具有足够的强度和耐久性。因此，研究影响扣件系统失效的因素，提出弹条失效标准，评价扣件服役状态，对于提高轨道结构的稳定性和耐久性意义重大。1 影响弹条失效的主要因素我国高速铁路运营里程已经超过2.5万km，其中无砟轨道约1.6万km，研究高速铁路无砟轨道扣件弹条失效标准，对于高速铁路运营安全具有重要意义。扣件系统的作用主要由弹条扣压力提供，
铁道建筑 2018年6期2018-06-28
- 高速铁路扣件弹条伤损研究及结构优化分析
安全性和舒适性。弹条是扣件的重要组成部分，在长期动载荷下承受周期性弯曲、扭转等交变应力作用[1]。弹条的伤损或断裂会给铁路运输带来较大的安全后患。高铁线路应用的某型ω扣件（SKL弹条，下称“目标扣件”)在实际服役过程出现弹条伤损。国内学者对此进行了多方面研究，如文献[2]通过对扣件进行有限元分析认为，当给螺栓施加压力为33 kN时（标准安装状态），弹条最大应力出现在后端小圆弧的内侧，其最大值已接近材料的强度极限，认为弹条后端小圆弧的内侧是弹条薄弱位置。文献
噪声与振动控制 2018年6期2018-02-20
- 城市轨道弹条断裂伤损的分析与措施
运营总部城市轨道弹条断裂伤损的分析与措施王俊生深圳市地铁集团有限公司运营总部弹条是轨道的重要组成部件，通过其弹性弯曲和扭曲变形，产生扣压力作用在轨道上，有效地保证钢轨之间的可靠连接，保持轨道的整体性。弹条的断裂伤损现象及技术措施，一直都是维修部门关注的重点。;轨道弹条；断裂伤损；分析；措施深圳地铁11号线自2016年6月28日开通运营至今已有8个多月，从2017年1月份至今弹条断裂现象尤为频繁，经统计，截至2017年3月7日共发现弹条断裂84个、弹条失效退
环球市场 2017年8期2017-03-09
- 高速铁路用W1型弹条力学性能仿真测试
高速铁路用W1型弹条力学性能仿真测试杨志超1，朱萍玉1，杨世峰2，朱金2，朱茂栋2（1.广州大学机械与电气工程学院，广东 广州 510006；2.广州南方测绘仪器有限公司，广东 广州 510665）针对高速铁路用W1型弹条的力学性能，采用逆向工程及CAE技术，对W1型弹条处于静载荷下的力学性能进行仿真。首先由三坐标测量机获取W1型弹条三维数据，沿弹条路径方向由3点构建与路径方向垂直的截面圆，进而连接系列圆心获得弹条中心线，完成弹条的几何逆向建模；然后运用A
中国测试 2016年5期2016-10-15
- 60Si2Mn材质弹条疲劳断裂原因分析
0Si2Mn材质弹条疲劳断裂原因分析陈培哲 (广州地铁集团有限公司,510030,广州∥助理工程师)摘 要通过对城市轨道交通钢轨扣件中60Si2Mn弹条在现场实际使用过程中发生断裂现象的理论定性和有限元定量分析研究,确定了影响弹条断裂的原因。通过研究60Si2Mn弹条在钢轨扣件中的受力情况可知,其最大等效应力集中点与弹条现场使用实际破坏点相吻合,这是弹条断裂的主要原因之一,而弹条长期处于强度极限条件下工作,最终发生疲劳破坏,为弹条断裂的根本原因。经过现场对
城市轨道交通研究 2016年2期2016-03-08
- 基于逆向工程的高速铁路用ω弹条三维建模研究
程的高速铁路用ω弹条三维建模研究朱萍玉1，杨志超1，李永敬1，朱茂栋2（广州大学机械与电气工程学院，广东广州510006；2.广州南方高速铁路测量技术有限公司，广东广州510665）针对具有复杂空间中心曲线的高速铁路用ω弹条的几何建模，提出了一种基于逆向工程技术的建模方法.首先借助三坐标测量机获取ω弹条表面的点云，然后由同一垂直断面上的三点拟合截面圆，再将系列圆心依次相连为实体中心线，最后采用SOLDWORKS软件的曲线投影技术，实现ω弹条的逆向三维几何建
广州大学学报（自然科学版） 2015年6期2015-12-21
- 地铁弹条Ⅱ型分开式扣件力学特性研究
型扣件、WJ-3弹条Ⅱ型分开式扣件等［1-3］。WJ-3弹条Ⅱ型分开式扣件为无挡肩、分开式扣件。通过T形螺栓把铁垫板和钢轨扣连在一起且采用Ⅱ型弹条，并用锚固螺栓将混凝土基础与铁垫板联接牢固［4-7］。为抵抗列车荷载的振动冲击作用，扣件设置两层橡胶垫板构成双层减振结构。扣件主要由盖形螺栓、T形螺母、平垫圈、Ⅱ型弹条、绝缘套管、铁垫板、橡胶垫板、轨距块、调高垫板、锚固螺栓和重型弹簧垫圈等组成［8］。弹条Ⅱ型分开式扣件的弹条为φ13 mm国铁Ⅱ型弹条，采用优质弹
铁道标准设计 2014年9期2014-11-27
- 重载铁路既有扣件的强化与应用
kg/m钢轨和弹条Ⅱ型扣件。由于重载列车速度的提高和运量的增加，相应地大幅增大了对线路的冲击，大轴重、高密度的运营条件，对轨道结构产生的破坏作用加速发展，线路设备病害发生和发展速度加快。大秦线近年来钢轨、轨枕、扣件、道床等部件出现了不同程度的伤损，如扣件使用普遍松动、弹条产生较大残余变形，胶垫压溃;轨枕出现各种各样的伤损，严重失效轨枕的伤损形式多表现为轨下截面环裂，钉孔裂纹、纵裂和枕中截面环裂等;道砟粉化较为严重、道床累积变形大。扣件作为轨道重要部件之一
山西建筑 2014年22期2014-11-09
- 某铁路用ω形弹条疲劳断裂原因
要的作用［1］。弹条是将钢轨稳定固着于轨道上、确保两钢轨间距、并保持铁路车辆运转线形的关键部件，其质量和性能将直接影响到扣件系统的扣压力、疲劳寿命和线路的行车安全［2］。某铁路铺轨用的ω形弹条直径为15mm，材料为38Si7热轧弹簧钢，生产工艺流程：下料→加热→成型→淬火→回火→防锈处理→入库。参照TB/T 2329－2002标准，将ω形弹条组装后固定在MTS 810型材料试验机上，以位移控制的方法进行疲劳试验，安装位置从距轨枕区33mm处开始计算直到钢轨
机械工程材料 2014年1期2014-09-27
- 钢轨弹条腐蚀疲劳断裂研究
30080）钢轨弹条腐蚀疲劳断裂研究张彦文，吴立新，王志奋，许竹桃（武钢研究院，湖北武汉430080）钢轨固定用弹条使用两年左右后发生断裂，断裂弹条用于隧道内，环境比较潮湿。为弄清断裂原因，通过宏观观察、扫描电镜及能谱分析、金相检验等方法对断裂弹条进行了分析。结果表明：环境酸性较强，弹条锈蚀严重，锈蚀产物中探测到少量Cl、S元素；断裂起源于弹条对称内弧拉应力最大部位，断裂源锈蚀更为严重，局部形成尖锐缝隙，扩展区疲劳贝纹线明显，弹条断裂属腐蚀疲劳开裂。可通过
江汉大学学报（自然科学版） 2014年3期2014-07-18
- 单趾弹簧扣件的弹簧强度分析
。它主要由 PR弹条、轨下胶垫、轨距块、铁垫板、板下胶垫、双头螺栓、螺母、预埋套管等部件组成。扣件通过PR弹条实现对钢轨的扣压，一组扣件的扣压力不小于13～15 kN;通过轨距块、预埋套管和绝缘套等部件保证扣件的绝缘性能>100 MΩ。PR弹条的结构形式如图1所示，设计弹程为14.1 mm，安装时弹条穿入铁垫板插孔的长度 >72 mm，但不允许外露。图1 PR弹条结构形式示意单趾弹簧扣件在在该地铁线高架桥弯道上使用一段时间后，出现少量扣轨弹簧(以下简称PR
铁道建筑 2010年4期2010-07-30