地铁 提速 消噪 延寿 省土地 5大立异——我国闻名道岔专家刘语冰教授系列化地明升88岔立异效果展现

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地铁 提速 消噪 延寿 省土地 5大立异——我国闻名道岔专家刘语冰教授 系列化地明升88岔立异效果展现

  刘语冰教授作业简历

  我国交通运输协会新技能促进分会常务专家理事,原明升88部规范计量研讨所副所长、原明升88部专业规划院轨迹处总工程师。自1954年开端,先后在明升88部规划局定型规划事务所、明升88科学研讨院和明升88部专业规划院从事明升m88备用网站道岔的规划、科研和规范化作业。曾参加建国前从不同国家进口的道岔规范的简统作业;参加明升m88备用网站康复时期仿照国外的道岔规划作业;安排自主的道岔规划作业;安排自主的“六二型”和“七五型”道岔规范化作业;参加高锰钢整铸辙叉的研讨和安排高锰钢整铸辙叉的系列规划作业;参加矮型特种断面钢轨的规划和掌管矮型断面尖轨跟端铸造工艺的研讨;参加和帮忙提速道岔的规划作业;参加和帮忙高速明升m88备用网站大号数道岔的规划作业;掌管研制成功锻焊辙叉、高强耐磨钢锒板辙叉和锒尖尖轨。编写《道岔结构和规划》(上、下册)、《日本高速明升m88备用网站轨迹概略》和《明升m88备用网站道岔论文集》三部专著。

  

  我国城市地铁自北京地铁1号线1969年10月1日通车以来,跟着我国城镇化的展开,到2014年末全国建筑运营的地铁线路95条,通车路程到达2900Km,在运营的地铁线路中运用的道岔根本上都是引证国铁的道岔或有些做了部分的修正,四十五年来道岔结构根本上没有立异,并发现存在的问题有:

  1、地铁正线顶峰时必需缩短折返时刻,以添加地铁动车组的运能。

  2、地铁正线道岔尖轨的跟端选用活接头,道岔不能焊接成无缝道岔致使地铁正线不能铺设跨区间超长无缝线路,道岔成为地铁的噪音源。

  3、地铁正线道岔尖轨跟端选用固定接头时,尖轨顶级轨距无加宽,尖轨顶级呈锯齿型磨耗,运用寿命过短;尖轨长度过长用二台转辙机牵引仍存在缺乏位移和尖轨的反弹。

  4、地铁正线道岔用高锰钢辙叉,高锰钢辙叉与高碳钢钢轨难以焊接,难以施行无缝道岔,且高锰钢辙叉较能与高碳钢钢轨焊接的合金钢辙叉运用寿命低二倍。

  5、地铁车辆段道岔仅运用单一的单开道岔,致使车辆段道岔咽喉区占用土地过多,和铺设轨迹过多。

  6、地铁既有的道岔品种凌乱,没有一致的规范,形成出产制作和修理维护的困难。

  现在城市地铁展开迅速,为了使地铁更多、更快、更好、更省的展开,我公司拟与一向立异城市的深圳轨迹办协作,并借深圳地铁的渠道,推行到全国地铁,特提出地铁提速、消噪、延寿、省土地、减轨迹、系列化道岔立异、晋级和转型换代的产品规划。

  在现在地明升88岔运用基础上,提出服务于社会的具有职业技能抢先,保证行车安全性的系列化道岔立异规划内容有:

  1、道岔的提速

  现在地铁正线上运用9号单开道岔,单个地铁正线折返站运用12号单开道岔。这两种道岔是直线或曲线尖轨和直线辙叉。为了进步道岔的正线和侧线容许速度,选用曲线尖轨、曲线辙叉。因为9号单开道岔进步侧线经过速度后与12号既有道岔附近。为简统道岔品种,撤销12号单开道岔,见表1.

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  现在地铁车辆段运用7号单开道岔,为了改进内接条件、进步道岔的侧线容许速度,选用曲线尖轨和曲线辙叉,见表2.

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  2、道岔的消噪

  现在有些地明升88岔焊接为无缝道岔。无缝道岔与区间无缝线路焊接便成为跨区间无缝线路。跨区间无缝线路是正线上没有钢轨接头,因而,能够消除地铁洞内的直接噪音源。

  消噪的跨区间无缝线路有两品种型,一种是放散式的跨区间无缝线路,另一种是自应力式的跨区间无缝线路。日本的跨区间无缝线路是选用放散式的。选用放散式的跨区间无缝线路在正线上每2km设置一组钢轨弹性器,一起在道岔的后部也设置一组钢轨弹性器。德国和我国国铁跨区间无缝线路是选用自应力式的。选用自应力式的跨区间无缝线路,在区间不设钢轨弹性器,可是要求道岔侧股钢轨设弹性器。因而,地铁的规划单位应该明确规则跨区间无缝线路是选用放散式或自应力式。地铁选用放散式跨区间无缝线路时,区间线路、大跨度钢桥和道岔的尾部应有不同弹性量的钢轨弹性器。如选用自应力式跨区间无缝线路,区间线路不设钢轨弹性器,大跨度钢桥和道岔侧线尾部应有不同弹性量的钢轨弹性器。

  设置钢轨弹性器时,在钢轨弹性器的50m弹性区间,应设小阻力扣件,以保证钢轨随气温的改变进行主动的调整。

  3、道岔的延寿

  道岔是多部件的组合体,其中最易磨耗和损坏的部件是曲尖轨和辙叉,一般道岔的一个大修期内,需求替换3根曲尖轨和3组辙叉,为了给地铁跨区间无缝线路供给削减替换易损部件的条件,有必要有效地延伸曲尖轨和辙叉的运用寿命。

  近三十年我国明升m88备用网站有了跨越式的展开,新材料、新工艺、新结构、新技能大量呈现,我国国明升88岔技能水平现已到达和超越最发达国家道岔的水平,完成曲尖轨合金钢镶尖,合金钢镶板辙叉和合金钢UIC33槽型护轨可使道岔部件运用寿命成倍地进步,见表3

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  4、道岔节约占用土地和削减轨迹长度

  现在地铁车辆段都有30~50条股道作为存车、洗车和检修运用,转线道岔多年来仅有一种单开道岔,在规划和安置车辆段道岔咽喉区时需占用土地和需求衔接的轨迹比较多。

  一般车辆段都在大城市,土地贵重,有的车辆段接近城市的山区需求挖山。为了节约工程用地,咱们规划车辆段运用的不对称三开道岔,使车辆段的道岔咽喉区安置为箭羿线,如以12股道为例,仅用单开道岔安置的道岔咽喉区长度为190.388米(如图1示)。

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图1

  用单开道岔和不对称三开道岔两种道岔安置道岔咽喉区长度为98.000米(如图2示)。

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图2

  从图1和图2可见:

  道岔咽喉区占地削减

  [1-(98.000/198.388)]*100%=51.5%

  道岔咽喉区轨迹长度削减

  [1-(325.734/1080.776)]*100%=69.8%

  道岔咽喉区道岔数量削减

  [1-(8/10)]*100%=20%

  5、道岔的品种系列化、零部件通用化和产品规范化

  1)道岔的品种系列化

  地铁(不含高速地铁)道岔,应该以最少的品种满意最大的需求为准则,进行品种系列化,引荐地明升88岔系列化品种有:

  ①正线上运用的60kg/m钢轨9号(R=300m)单开道岔;

  ②正线上运用的60kg/m钢轨9号(R=300m)距离5.0米Y型交叉渡线;

  ③车辆段线上运用的50kg/m钢轨7号(R=180m)单开道岔;

  ④车辆段线上运用的50kg/m钢轨7号(R=180m)不对称三开道岔;

  ⑤车辆段线上运用的50kg/m钢轨7号(R=180m)距离5.0米Y型交叉渡线;

  2)道岔的零部件通用化

  ①尖轨及尖轨附件的通用化;

  ②辙叉及辙叉组件的通用化;

  ③护轨及护轨组件的通用化;

  ④不同轨迹结构的垫板通用化;

  ⑤钢轨弹性器及其组件的通用化;

  3)道岔产品的规范化

  ①道岔制作的技能条件;

  ②道岔淬火的技能条件;

  ③尖轨跟端铸造的技能条件;

  ④钢轨焊接技能条件;

  ⑤轨冻住接头技能条件;

  ⑥钢轨绝缘粘接接头技能条件;

  6、道岔后衔接轨迹的平面尺度

  地明升88岔侧股经过速度进步后,为了保证行车安全有必要注重衔接轨迹平面与速度的联络,单开道岔铺设在车站内衔接两平行线轨迹时,动车组经过道岔侧线犹如经过反向曲线,道岔的侧线容许速度,除决定于它本身的平面尺度,也决定于道岔后衔接轨迹的平面特征,

  单开道岔衔接两平行轨迹时,道岔顺便曲线间的直线段长度参看图3,可按下式核算:

  f=[e-R(1-cosα)]/sinα-b 

  式中:  e-两平行轨迹的距离    

  R-顺便曲线的半径

  α-辙叉的视点          

  b-道岔中心至道岔跟端的距离

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图3

  7、列车经过道岔后衔接轨迹的容许速度

  列车经过上述条件的道岔侧线,作为反向曲线考虑,其运转速度可按下列办法进行核算:

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图4

    图4示出车辆经过反向曲线时,两个车体的方位,如以线段A1B1=A2B2=b,   当A1B1为在道岔侧股上的方位,A2B2为在顺便曲线上的方位时,那么车辆在道岔侧股曲线上发生的未被平衡离心加速度为 α1=V2/R1,在顺便曲线上发生的未被平衡离心加速度为α2=V2/R2,两者离心加速度方向互相相反。

  车辆经过反向曲线时,未被平衡离心加速度的改变直接与b和f值有关,它可分为三种不同状况,即(1)f<b;(2)f=b;(3)f>b。在这三种条件下,未被平衡离心加速度的改变状况表明于图4中,  假如使未被平衡离心加速度按直线改变,那么车辆由A1B1驶至A2B2方位所发生的未被平衡离心加速度增量与时刻成份额。

  f<b时,未被平衡离心加速度的增量为:xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

                ψ=Δα/Δt

      式中      Δα=α1+α2Δt=(f+b)/V

      因而:    ψ=(α1+α2)V/(f+b)

    如将上式中速度单位换算为 m/sec, 

  并以α1=V2/R1及α2=V2/R2 代入

      则:     ψ=V3(R1+R2)/3.63 R1R2(f+b)

  即:  

  

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  当f≧b时,从图4可见未被平衡离心加速度的增量仅决定于b值,而与f值无关,因而,在这两种条件下,道岔后的衔接轨迹不限速,动车组可按道岔的侧股容许速度经过。

  现在地铁车辆品种比较多,我国地铁车辆分类有24-21m,21-19m和19-15m三种,固定刚距分别为17m、15m、13m,按线路平面特征规则两平行线距离4.5m和5.0m时道岔侧线速度如表4所示:

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