基于标准EN 14363规定的扭曲线路防脱轨安全性研究

作者：冯扬^*; 周橙; 梁海啸; 张志波; 薛源

来源：机车电传动, 2022, (06): 74-79.

DOI：10.13890/j.issn.1000-128X.2022.06.011

• 扭曲线路
• 安全性
• EN 14363
• 仿真

当铁道车辆在线路上运行时，行经因轨道超高、三角坑、轨缝、道岔、轨道几何不平顺等因素造成的扭曲线路是不可避免的。当车辆以低速通过处于平面极小半径曲线的扭曲线路时，脱轨风险会增大，但目前国内对扭曲线路防脱轨的安全性评估尚无标准的方法，因此本文对标准EN 14363规定的扭曲线路防脱轨安全性评估方法进行了研究，以某市域车辆为例，分别基于标准规定的3种方法进行评估。其中，方法1要求在扭曲线路且处于R150 m的平面曲线上测量车轮上升量，以车轮上升量不超过5 mm为评估限值；方法2要求在扭曲线路直线段测试轮轨垂向力，在平面曲线R150 m处测量外侧车轮的轮轨横向力，按照公式计算曲线外轨侧轮轨横向力和垂向力比值Y/Q，以Y/Q值不超过1.2为评估限值；方法3要求在试验台上测量回转阻力系数，在扭曲线路上测量轮重减载率，以回转阻力系数不超过0.1，轮重减载率不超过0.6为评估限值。结果表明，相比较于方法 1和方法 2，方法 3的线路扭曲程度最恶劣，线路扭曲时的车轮垂向位移最大值为80.1 mm；对于车辆方面，由于空气弹簧失气工况时的二系垂向刚度增大近10倍，导致车辆通过扭曲线路时车轮减载量增大，因此空气弹簧失气工况相比较于充气工况，车辆适应扭曲线路的能力降低，最大限值比为98%。为便于仿真与试验对比，按照标准EN 14363评估扭曲线路防脱轨安全性时建议采用方法 2进行评估，即在直线段测量轮轨垂向力，而在曲线半径为R150 m处测量轮轨横向力。