[发明专利]一种单开道岔牵引点动程确定方法

说明书

本发明涉及一种单开道岔牵引点动程确定方法，包括以下步骤：基于尖轨的实际设计参数，建立道岔尖轨的有限元分析模型；基于所建立的尖轨转换计算模型，对新型60kg/m钢轨9号单开道岔的牵引点动程进行优化设计。本发明通过牵引点动程设计能够满足最小轮缘槽的要求，并且具有一定的安全余量；两个牵引点动程的匹配性较好，尖轨受力合理、变形协调，可最大程度上减小第二牵引点的牵引力。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种单开道岔牵引点动程确定方法。

背景技术

基于既有的60kg/m钢轨9号单开道岔在使用中存在的大量问题，对其进行了一系列结构优化，研发了新型60kg/m钢轨9号单开道岔。其中，第一牵引点距离第二牵引点3625mm，第二牵引点距离尖轨固定端5675mm。由于对牵引点位置及尖轨长度进行了优化，既有的牵引点动程设计已不适应，因此需要对牵引点动程进行优化设计。

现需基于有限元方法建立了60kg/m钢轨9号单开道岔转换计算模型，基于仿真计算对60kg/m钢轨9号单开道岔牵引点动程进行优化设计。

发明内容

本发明为了解决现有技术中原来的牵引点动程设计已不适应的问题，提供了一种单开道岔牵引点动程确定方法，通过牵引点动程设计能够满足最小轮缘槽的要求，并且具有一定的安全余量，解决了上述问题。

本发明提供一种单开道岔牵引点动程确定方法，包括以下步骤：

S1、基于尖轨的实际设计参数，建立道岔尖轨的有限元分析模型；

S2、针对有限元分析模型，根据铁路道岔通用设计原则，固定道岔尖轨的第一牵引点动程；

S3、预设若干第一工况，各第一工况的第二牵引点动程为等差数列；

S4、通过第一工况的第一牵引点动程和第二牵引点动程仿真第一工况，得到第一工况的最小轮缘槽数值；

S5、各第一工况的最小轮缘槽数值与第一阈值比较，保留大于第一阈值对应的第一工况的第二牵引点动程；

S6、将第一牵引点动程设置为自由动程，根据保留的第二牵引点动程和第一阈值对各工况进行仿真，得到第二工况的第一牵引点自由动程量；

S7、选择各第二工况中，第一动程与固定道岔尖轨的第一牵引点动程最接近的工况作为单开道岔牵引点动程结果。

本发明所述的一种单开道岔牵引点动程确定方法，作为一种优选方式，步骤S1中实际设计参数具体包括设置材料密度、弹性模量和泊松比。

本发明所述的一种单开道岔牵引点动程确定方法，作为一种优选方式，步骤S1具体包括：

S11、采用实体单元对尖轨进行模拟，导入实际设计参数；

S12、自尖轨尖端至尖轨全断面分别导入尖轨的特征截面；

S13、各特征截面之间采用线性插值过渡；

S14、尖轨跟端设置为固定约束，采用弹簧单元对尖轨跟端扣件系统及尖轨所受摩擦力进行模拟，建立道岔尖轨的有限元分析模型。

本发明所述的一种单开道岔牵引点动程确定方法，作为一种优选方式，步骤S12中特征截面具体包括：尖轨顶宽0mm断面、5mm断面、20mm断面、50mm断面和全断面。

本发明所述的一种单开道岔牵引点动程确定方法，作为一种优选方式，第一阈值为最小轮缘槽的要求量与直基本轨工作边侧刨切量之和。

牵引点动程的设计必须满足最小轮缘槽的要求，即在尖轨斥离状态下，尖轨非工作边与基本轨工作边的距离必须≥65mm。由于直基本轨工作边侧刨切了5mm，因此最小轮缘槽宽需要≥70mm。

本发明有益效果如下：