第二节 脱轨原因及其防止措施.ppt

第二节脱轨原因及其防止措施
一、影响脱轨的因素
影响车辆脱轨的因素很多,诸如列车碰撞、线路和车辆最不利条件的组合以及车辆或线路的故障等等,都可能引起脱轨。通常,车辆脱轨不是由单一因素,而是由多种因素的不利组合造成的。综合起来,影响脱轨的因素与下述几方面有关。
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1)曲线超高 车辆在曲线上低速运行时,曲线外轨超高使车体向曲线内侧倾斜,从而使外侧车轮减载,内侧车轮增载,而高速运行时,由于曲线外轨超高不足,使车体向曲线外侧倾斜,产生指向曲线外侧的侧向水平力,从而使内侧车轮减载,外侧车轮增载。 2)线路的顺坡、三角坑、偶然的凹凸不平等都会使车体产生扭曲,从而引起各车轮轮重的增减载。 例如圆曲线和直线交接的过渡曲线(称为缓和曲线)不是处于一个平面内,过渡曲线的内侧钢轨和直线在同一平面内,而外侧钢轨逐渐递减(或递增,视运行方向而定),使两侧钢轨处于扭曲状态,即线路纵断面有一定的坡度,这就是所谓顺坡。当车辆由直线进入缓和曲线时,导向轮对的外侧车轮轮重增载,而由圆曲线进人缓和曲线时,导向轮对的外侧车轮轮重减载。3)线路横向不平顺、小半径曲线、道岔以及局部不平直都可能引起较大的侧向力。 4)在S形曲线上,当机车推进时,车辆之间的纵向作用力将使侧向力增大。
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2 车辆结构参数和状态1)转向架和车辆的斜对称载荷产生固有的轮重增减载。 转向架的斜对称载荷可能是由于构架、弹簧和轮径的制造公差造成的;车辆的斜对称载荷可能是由于左右空气弹簧的压力差、四角旁承高低不平、前后心盘面不平行或对角旁承压死等原因造成的。当转向架构架、车体的扭曲刚度和轴箱弹簧垂直刚度较大时,车辆经过扭曲线路的轮重减载量也较大;2)旁承摩擦力矩阻碍转向架转动,车辆通过曲线时,摩擦力矩增加,轮缘侧向力也增大。我国车辆研究部门对长25米客车的试验表明,若用旁承支重,摩擦力矩增加80%时,相应的轮缘侧向力大约增加40%。摩擦力矩大者,轮缘侧压力就大些,其脱轨系数也大些;3)轴箱横向定位刚度过大,将使轮对与钢轨之间的侧向力增大;4)车辆的重心位置越高,则未被平衡的横向力引起的垂直增减载越大。象罐车、棚车的重心较高,所以抗脱轨的安全性较差。此外,车辆振动、车轴的平行度、轮缘倾角、轮轨之间的摩擦系数等等,对于抗脱轨的安全性都有程度不同的影响。
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3 运用条件1)车辆的装载状态。空车比重车容易脱轨,这是由于空车时的弹簧挠度比较小,对线路扭曲的适应能力较差;货物偏载将使重心偏向一侧或一端,也会影响到各车轮轮重的分配。因此,对货物偏载要有一定的限制;2)有大车与小车连挂的列车通过曲线时,