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BS EN 12663 2000 铁道应用 轨道车身的结构要求

BS EN 12663 2000 铁道应用 轨道车身的结构要求
BS EN 12663 2000 铁道应用 轨道车身的结构要求

BS EN 12663:2000

铁道应用—

轨道车身的结构要求

欧洲标准EN 12663:2000具有英国标准的地位。

欧洲标准EN 12663

2000年7月ICS 45.060.01

英语版

本欧洲标准于2000年1月14日得到CEN(欧洲标准化委员会)的批准。

CEN成员有责任执行规定了不作修改地给予欧洲标准一国家标准地位的条件的CEN/CENELEC(欧洲电工标准化委员会)内部规程的要求,有关此类国家标准的最新清单和文献目录的参考资料可以用向中央秘书处或某CEN成员申请的方法获得。

本欧洲标准有三种正式版本(英语、法语、德语)。某CEN成员负责翻译成其自己语言的和通知了中央秘书处的其他任何语言的版本与正式版本有相同的地位。

CEN成员是奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国的国家标准机构。

欧洲标准化委员会

中央秘书处:rue de Stassart 35, B-1050 Brusnels

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国家标准前言

本英国标准是EN 12663:2000的正式英语版本。

英国参与其编写的工作被委托给技术委员会RAE/1,轨道应用,它负责:

-帮助询问者理解文本;

-向负责的欧洲委员会提交有关解释的所有调查,或更改建议,和坚持通知英国的有关部门;

-监视有关的国际和欧洲发展和在英国宣传它们。

向该委员会秘书处提出要求,就可以获得在该委员会派有代表的机构清单。

英国委员会成员已表示其对本欧洲标准中使用的术语“经营者”可能需要在英国范围内阐明的观点。在英国目前由基本控制者(在行业咨询以后)提出经营者应遵守的技术标准。

交叉引用:

执行本文件引用的国际或欧洲出版物要求的英国标准见“BSI(英国标准学会)标准目录”中标题为“国际标准对应索引”一节或利用“BSI标准电子目录”工具“Find”。

英国标准无意于收入一合同必需的所有条款。英国标准用户应负责正确地应用它们。

执行英国标准的要求本身不会导致对法律责任的豁免权。

本英国标准是在工程技术部委员会的指导下编写的,由标准委员会授权出版和于2000年9月15日生效。

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目录

前言 (4)

引言 (4)

1. 范围 (5)

2. 定义 (5)

2.1 轨道车辆车身 (5)

2.2 轨道车辆经营者 (5)

2.3 轨道车辆设计者 (5)

2.4 车辆质量 (5)

2.5 坐标系统 (6)

3. 结构要求 (7)

3.1 概述 (7)

3.2 轨道车辆的类别 (7)

3.3 轨道设计参数的不确定性 (8)

3.4 静态强度和结构稳定性证明 (9)

3.5 刚度证明 (10)

3.6 疲劳强度证明 (10)

4. 设计载荷情况 (11)

4.1 概述 (11)

4.2 车身的纵向静载荷 (12)

4.3 车身的垂直静载荷 (14)

4.4 车身静载荷情况叠加 (15)

4.5 设备连接点保证载荷情况 (15)

4.6 车身的一般疲劳载荷情况 (16)

4.7 连接装置的疲劳载荷 (18)

4.8 疲劳载荷情况组合 (19)

4.9 振动模式 (19)

4.10 其他设计载荷 (20)

5. 材料的允许应力 (20)

5.1 静态强度 (20)

— 3 —

5.2 疲劳强度 (20)

6. 强度证明试验要求 (20)

6.1 目标 (20)

6.2 保证载荷试验 (21)

6.3 运行或疲劳载荷试验 (21)

6.4 振动试验 (22)

6.5 冲击试验 (22)

附件A(资料类):说明必不可少要求的本欧洲标准条款

或欧洲联盟指导的规定 (22)

前言

本欧洲标准是由技术委员会CEN/TC 256“轨道应用”编写的,该委员会秘书处由DIN 主持。

最迟应于2001年1月给予本欧洲标准国家标准的地位,方法要么是利用相同文本的出版物,要么是签署,并应最迟于2001年1月撤消与之相冲突的国家标准。

CEN受欧洲委员会和欧洲自由贸易协会的委托编制本欧洲标准,该标准支持(一或多个)EU(欧洲联盟)指导的基本要求。

依据CEN/CENELEC内部规程的要求,以下国家的国家标准化组织有责任执行本欧洲标准:奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。

引言

轨道车辆车身的结构设计取决于它们承受的载荷和用于制造它们的材料特性,在本欧洲标准的范围内,它旨在提供一车身结构设计的统一基础。

车身结构设计和试验的载荷要求以被证实的经验为依据,这些经验得到试验数据评价和公开发表资料的支持。本欧洲标准的目的是使设计者可以自由地使其设计最佳化,同时保持必要的安全性。

本欧洲标准未规定具体的算术技术,而不影响分析方法的发展和允许车辆设计者和经营者的创新研制。将以合适的时间间隔通过修订和/或增补加入科学知识和工艺技术发展引起的变化。

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1.范围

本欧洲标准规定了轨道车辆车身的最低结构要求。

本欧洲标准规定了车身应能承受的载荷,确定了材料数据的使用方法和提出了用于通过分析和试验验证设计的原则。

轨道车辆被分类,仅根据车身的结构要求定义各类别。

这些结构要求不得与运转要求混淆,经营者应负责决定应设计的轨道车辆结构类别,某些车辆可能不能归入任何规定类别;经营者应依据本欧洲标准提出的原则规定这些轨道车辆的结构要求。

本标准适用于EU和EFTA(欧洲自由贸易协会)范围内的所有轨道车辆,具体要求以这些国家的主要运转条件和环境为前提。

2.定义

以下定义适用于本欧洲标准:

2.1 轨道车辆车身:

它包括位于悬架装置上方的主承载结构,它包括所有固定在该结构上,直接有助于其强度,刚度和稳定性的零部件。

2.2 轨道车辆经营者:

负责依据可接受的标准规定轨道车辆技术要求,使其执行预定运行的机构。

2.3 轨道车辆设计者:

负责设计轨道车辆,以满足经营者要求的机构。

2.4 车辆质量:

2.4.1 工作状态中的车身质量m1:

工作状态中的质量m1包括整装的车身及所有安装的零件,其中包括水、砂、燃料、食品的全部运转储备量和员工总重。

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2.4.2 最大有效载荷m2:

应依据车辆种类确定最大有效载荷m2,对于货车,它与允许的货物质量一致,对于客车,它取决于乘客的座位数和站立区域中每平方米的乘客数。经营者应依据所有法定规程的规定确定这些值,它们将说明有效载荷和这些车辆中允许运输乘客数的质量。

乘客的标准重量:

-长途:每位乘客及行李80kg;

-通勤车/效区车:每位乘客70kg;

站立区域标准乘客密度:

-长途:2至4名乘客/m2;

-通勤车/效区车:5至10名乘客/m2。

标准行李区域载荷:

-300 kg/m2。

2.4.3 悬挂装置或行走系统质量m3:

一台悬挂装置或行走系统的质量m3是下方的所有设备,包括车身悬架的质量,车身和悬挂装置或行走系统间联接零件的质量应在m1和m3之间均分。

2.5 坐标系统:

坐标系统如图1所示。X-轴(对应于车辆纵轴)的正向是运动方向,Y-轴(对应于车辆横轴)位于水平平面,Z-轴(对应于车辆垂直轴)的正向向上。

行驶方向

图1:车辆坐标系统

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3.结构要求

3.1 概述:

轨道车辆车身应耐受与其运行要求一致的最大载荷和在正常运转条件下实现必需的使用寿命及足够的救生可能。

轨道车辆车身不能耐受长期变形和破碎的能力应用计算和/或试验的方法证明(请参阅第6章),评估的依据是以下标准:

a) 规定应承受最大载荷的异常载荷和应维持的满载荷运行条件;

b) 可接受的安全裕量,以致在超过异常载荷时,将不会发生灾难性的破碎或扭曲;

c) 刚度,足以使结构在承载下的变形和固有频率满足依据运转要求确定的极限值;

d) 规定使用寿命期间应承受的,对结构安全无损害的运行或周期性载荷。

经营者应提供规定预期运行条件的数据,设计者的任务是与经营者合作以有意义的方法利用这些数据确定所有非偶然的载荷情况和保证设计满足这些要求。

在车身是某早期设计的新产品,其安全性已得到证明,和用于类似的应用条件的地方,可以使用较早期的得到对比证据支持的数据,重大更改的部分应重新分析和/或试验。

本欧洲标准要求的依据是使用金属材料,第3.4.2,3.4.3及3.8节与第5和6章规定的要求仅专门适用于这类材料。如果将使用不同的(非金属)材料,本标准的基本原则就仍将适用,设计者应保证他拥有适合于说明材料工作性能的数据,他采用的方法和要求应能以与当前知识状态一致的方法使用它们。

用作车身设计基础的载荷情况应包括第4章列出的相关情况。

所有正规参数均应采用SI基本单位和利用SI基本单位推导的单位表示,重力加速度g 是 9.81 m/s2。

3.2 轨道车辆的类别:

3.2.1 结构类别:

用于本欧洲标准时,所有的轨道车辆均按类别分类。

不同的轨道车辆类别分类仅依据车身的结构要求,经营者应负责决定应设计的轨道车辆类别。经营者之间将存在区别。这是预期的情况,不得被视作与本欧洲标准的要求相冲突。某些轨道车辆可能不能归入任何规定类别。经营者应依据本欧洲标准提出的原则规定这些轨道车辆的结构要求。

由于其结构的具体性质和不同的设计目标,有两个主要的组别,即货车(F)和含牵引机车的客车(P),两个组别可依据其结构要求进一步再分为类别。

从以下条款选择类别的依据应是在第4章表格中规定的结构要求,这些结构要求不应与运行要求混淆,轨距也不是类别选择的决定因素。

3.2.2 货车:

—7 —

该组别中的所有车辆均用于货物运输,已为它规定了两个类别:

-类别F-I:例如可以无限制调车的车辆;

-类别F-II:例如不含驼峰调车和空回调车的车辆。

3.2.3 客车和牵引机车:

预定用于运送乘客的所有种类的轨道车辆均属于该组别,它从干路车辆,效区和城公共交通小客车至城市有轨电车不等。它还包括牵引机车和动力机组。

客车分成5种结构设计类别,所有车辆均可以归入其中,下面列出这5个类别,及通常与每个类别连用的车辆种类指示:

-类别P-I:例如铁路客车车箱和牵引机车;

-类别P-II:例如固定机组;

-类别P-III:例如地下和快速公共交通车辆;

-类别P-IV:例如轻载地下铁道和重载有轨电车;

-类别P-V:例如有轨电车。

3.3 轨道设计参数的不确定性:

3.3.1 载荷:

用作车身设计基础的所有载荷均应包括用于其值中不确定性的某必需的容差,第4章规定载荷包括该容差。

3.3.2 材料:

设计中,应采用材料技术规范中规定的材料性能最小值,在材料性能受诸如以下因素影响的地方:

-加载速率;

-时间(例如,因材料老化);

-环境(吸湿,温度等);

-焊接或其他制造加工过程

应确定合适的新的最小值。

同样,用于表示材料疲劳特性的S-N曲线应包括上述影响,并应表示第5.2节规定的数据散点图下界。

3.3.3 不确定因素:

以下因数在设计过程中引入不确定性:

a) 尺寸公差:

依据零部件标称尺寸执行基本计算通常是可以接受的。只有在零部件运转中(磨损等引起的)厚度明显减小是固有的时候,才必需考虑最小尺寸,足够的防腐措施应是车辆技术规范的整体组成部分。由此引起的材料损耗通常可以忽略不计。

b) 制造加工过程:

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实际零部件中材料表现出地工作性能特点与通过试验试样得到的那些特点可能不同,这种差别可归因于制造过程和加工工艺中的差异,而这些差异不是任何实用质量管理程序可以检测的。

c) 分析精度:

每个分析过程均加入了近似法和约化。设计者在将分析过程用于设计时有责任自觉地谨慎行事。

用在设计过程中加入安全因数的方法使a)和b)款说明的不确定性可以是允许的,该“不确定因数”用S表示,在对计算应力与允许应力作比较时,应使用它。

3.4 静态强度和结构稳定性证明:

3.4.1 要求:

应通过计算和/或试验证明在预定设计载荷情况下不会发生结构整体的,或任何单个部件的永久变形或破碎,应用满足第3.3.2款规定的方法实现该要求,如果设计还受第3.4.3和3.4.4节规定条件的限制,就也应满足那些条件。

3.4.2 屈服或弹限强度:

在仅利用计算验证设计时,在每个单个载荷情况中S1均应取1.15。在以下情况下在设计者和经营者之间达成协议时S1可以取1.0。

-设计载荷情况将利用试验验证,或

-第3.3.3节说明的不确定性可以被证明是极低的,或

-利用计算证明载荷情况叠加(请参阅第4.4节)。

在第4.1至4.5节规定的静载荷情况下,允许应力与计算应力的比值应大于或等于S1。

R

≥S1

σc

其中:

R是材料屈服点(R el)或0.2%的实用弹限应力(R p02),单位:N/mm2。

σc是计算应力,单位:N/mm2。

在确定可延展材料应力值时,无需考虑产生局部应力集中的特点。如果分析的确计入了局部应力集中,理论应力超过材料屈服点或0.2%的实用弹性极限值就是允许的,与应力集中关连的局部塑性变形面积应小得在载荷撤除时不足以形成任何显著的长期变形。

3.4.3 极限强度:

必需在最大设计载荷和破坏载荷之间提供安全裕量,方法是引入一安全因素,S2,从而使材料极限强度和计算应力之间的比率大于或等于S2 1)。

R m

≥S2

σc

1)S

包括不确定因素S1。

2

—9 —

其中:

R m是材料极限强度,单位:N/mm2。

σc是计算应力,单位:N/mm2。

通常,S2=1.5,但是在至少满足了下述某一个条件时,该因素可以减小:

a) 有另外的载荷通路;

b) 用于专门设计成以受控方式失败的结构零件时;

c) 计算详细程度是以在结构关键区域产生较高的可靠度。

在该情况中第3.4.2节说明的应力集中处理适用,但是,在由于集中处应力再分布机理不会发生局部塑性屈服的地方,对于脆性材料应更详细地考虑应力集中的作用。

减小值S2必须在经营者和设计者之间达成协议。

3.4.4 稳定性:

如果存在备择的载荷通路和满足了屈服或实用弹限标准,形式为弹性纵向弯曲的局部不稳定性就是允许的。

对于导致结构全面失败的不稳定性,车辆结构应有一安全裕量。得到该安全裕量的方法是保证临界纵向弯曲应力与计算应力之间的比值大于或等于S3:

σcb

≥S3

σc

其中:

σcb是临界纵向弯曲应力,单位:N/mm2。

σc是计算应力,单位:N/mm2。

通常S3=1.5,但是如果该结构被专门设计成以受控方式失败,该值就可以减小,减小值S3必须在经营者和设计者之间达成协议。

3.5 刚度证明:

刚度极限值保证车身保持在其必需的空间壳体内和避免不可接受的动态反应。

可以用预定载荷下的允许变形,或最小振动频率定义必需刚度,这些要求可以用于整个车身,或具体零部件,或子组件。

任何附加的具体要求均必须在经营者和设计者之间达成协议。

3.6 疲劳强度证明:

3.6.1 概述:

轨道车辆车身结构在其运行寿命期间将承受极大量的不同程度的动态载荷。

在车身结构关键部位,这些载荷的作用是最明显的,这些部位的示例有:

a) 加载点(包括设备连接点);

b) 构件之间的接头(例如,焊缝,螺栓连接接头);

c) 产生应力集中的几何形状变化(例如,车门和车窗边角)。

鉴别这些关键部位是必不可少的,方法是设计者经验与结构分析和试验结果结合,详

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细检查局部部件可能是必需的,利用两种不同的计算方法证明疲劳强度是可能的:

a) 疲劳极限法(请参阅第3.6.2.1节);

b) 累积疲劳损坏法(请参阅第3.6.2.2节)。

可供使用数据的性质和质量影响对第3.6.2节说明使用方法的选择。所使用的方法必须在设计者和经营者之间达成协议。

如果在疲劳分析中将检查的动态载荷情况已包括用于任何不确定性的容差和如果按第5.2节的说明使用了最小材料性能,这些计算中就不需要额外的安全因素。

证明疲劳性能或验证计算结果的试验方法规定见第6.3节。

3.6.2 计算方法:

3.6.2.1 疲劳极限法:

在材料数据表明存在疲劳极限处,该方法是可接受的,疲劳极限是一个应力程度,如果所有动态应力,循环均低于它,在该应力程度时就不会发生疲劳损坏。

如果第4.6至4.8节规定疲劳载荷情况的所有合适组合产生的应力始终低于疲劳极限,就应证明必需的疲劳强度。

3.6.2.2 累积疲劳损坏法:

在所有有关的载荷组合中将应力程度均保持在低于疲劳极限值是不适合的时候,或在不能定义材料疲劳极限时,应使用该方法。

如第4.6至4.8节说明的每个载荷源情况有代表性的历史应利用循环幅度和数目表示。应给予协调作用的载荷组合以应有的重视,然后利用适用的材料S-N图(W?hler曲线)依次评估每种这类情况引起的损坏,和依据已建立的损坏累积假说(例如Palmgren-Miner)确定总损坏。

如果以适合于要求性质的方法执行载荷历史和组合简化,和该简化不影响结果的有效性,它就是允许的。

4.设计载荷情况

4.1 概述:

本章规定了用于轨道车辆车身设计的载荷情况。它包括表示第3.1节a)款定义的异常条件和第3.1节d)款定义的疲劳载荷条件的静载荷。

对于每个类别的车辆,每种载荷情况的标称值见有关表格。这些值代表了最小的标称要求。如果某经营者认为为了使其系统实现安全运行需要较高值,他就应规定该要求,对具体的运行条件或设计特点,如果存在完全理解的技术合理性,较低值就是可接受的。

除了表1至19规定的载荷情况,和经营者规定的任何附加要求或变动以外,设计者有责任保证其设计应能承受源自车辆设计的其他所有相关静态或动态载荷(例如,发动机扭矩,制动系统力)。

—11 —

4.2 车身的纵向静载荷:

4.2.1 缓冲装置和/或挂钩区域中的压缩力:

表1:位于缓冲装置高度和/或挂钩高度的压缩力

表2:缓冲装置下方和/或挂钩高度的压缩力

表3:(装配有侧缓冲装置时)对角地作用于缓冲装置高度的压缩力

表4:挂钩区域的拉伸力

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4.2.2 作用于端壁区域的压缩力:

表5,6和7规定的压缩力应在车身对端的挂钩/缓冲装置高度得到反应。

表5:床头箱处结构地板顶上方150mm处的压缩力

表6:车身腰带(车窗槛)高度的压缩力

表7:边框顶条高度的压缩力

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4.3 车身的垂直静载荷:

4.3.1 最大运转载荷:

表8:最大运转载荷

4.3.2 提升:

表9和10中的力代表了被提升质量,它通过那些质量中心作用。提供的公式用于双悬挂装置车辆。同样的原理应用于使用其他悬架配置的轨道车辆。

在某些运转要求中待提升质量可不包括全有效载荷或悬挂装置。在这些情况下,下表中值m2和m3应设置为零或减小至规定值。

表9:在车辆一端的规定提升位置提升

表10:在规定提升位置提升整个车辆

4.3.3 利用移位支架提升:

表10的载荷情况应被视作一个提升点相对于其他三个支持点所在平面垂直移位,经营

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— 15 —

者应规定偏移度数。

4.4 车身的静载荷情况叠加: 为了证明令人满意的静态强度,设计者应将表11的指示值视作最小的静载荷情况叠加。

在下文规定的载荷情况最差组合中,结构的每个部分均应满足第3.4节规定的标准。

表11:车身静载荷情况叠加

4.5 设备连接点保证载荷情况:

为了计算车辆运行期间作用于紧固件的力,零部件质量应与表

12,13和14中规定的加速度相乘,载荷情况应分别作用,作为最小的附加要求,源自表12或13规定加速度的载荷应结合1?g 垂直加速度产生的载荷和设备本身可能产生的最大载荷分别考虑,如果设备质量,或其安装方法使之可以改变车辆的动态行为,就应调查规定加速度的适用性,车身与悬挂装置的连接点应能独立承受以下情况产生的最大载荷:

a) 符合表12规定的X -方向的最大悬挂装置加速度; b) 符合表13规定的车身侧向加速度最大值;

c) 符合表14规定的必需利用悬挂装置提升车身时产生的垂直负载。

表12:X -方向的加速度

2

表13:Y-方向的加速度

2

表14:Z-方向的加速度

2

4.6 车身的一般疲劳载荷情况:

4.6.1 加载源:

应确定可能引起疲劳损坏的循环载荷所有来源。

在执行车辆结构疲劳损坏评估时应考虑以下具体加载。分析性质(请参阅第3.6.2节),载荷情况形式和它们的结合方法必须在设计者和经营者之间达成协议。

4.6.2 有效载荷图谱:

在有效载荷明显变化的地方,经营者应规定在每个程度花费时间的百分值,该百分值应能以适合于计算的形式使用。

在货运和快速交通/地下铁道应用中,有效载荷变化可能是重要的。对于其他种类的车辆,假设整个运行使用寿命期间有效载荷恒定通常就足够了。有效载荷程度应以m y,最大载荷的小数表示,在相关时,应考虑有效载荷分布的变化。

4.6.3 载荷/卸荷循环:

应依据经营者规定的工作状态确定载荷/卸荷循环,应以适合于分析的方式表示它。只有在车辆有较高的有效载荷与皮重的比率和/或载荷频繁变化时,载荷/卸荷循环引起的疲劳损坏才可能是重要的。

4.6.4 轨道引起的载荷:

可以利用以下方法确定轨道垂直方向,侧向和扭转不规则性引起的载荷。

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a) 动态模型(利用有关轨道几何形状和不平整度的数据);

b) 整个预定或类似路径的实测数据;

或者利用以下方法表示:

c) 经验数据(加速度,移位等)。

数据性质将因疲劳设计中是使用累积疲劳损坏法、还是使用疲劳极限法而异。

表15和16提供了垂直和侧向加速度的经验值,它们适用于疲劳极限法,与正常的欧洲运行一致,如果无更精确的数据可供使用,就应采用它们,在某些应用中,还应考虑轨道扭转的作用,这时,经营者和设计者应就这些轨道扭转的尺寸和数目达成协议。

相应地,可以用取表15和16中列出的加速度程度和假设它们在10'循环中作用的方法在累积疲劳损坏分析中表示等效的动态载荷。

表15:Y-方向的加速度

2

表16:Z-方向的加速度

2

4.6.5 空气动力载荷:

在以下情况下可能产生明显的空气动力加载:

a) 列车以高速行驶;

b) 隧道运行;

c) 暴露于较强的侧风。

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经营者和设计者应考虑这类加载的关系,并在必要时应研制-适用于分析的作用表示方法。

4.6.6 牵引和制动:

起动/停机产生的载荷循环次数和幅度应依据经营者提供的工作性能数据确定,应为非预定停机提供余量。

应评估车辆动态相互作用引起的纵向加速度存在与否,如果产生重大的加载,就应加入它们的作用。

4.7 连接装置的疲劳载荷:

4.7.1 一般要求:

设计者有责任保证以有意义的方式加入所有有关的连接装置载荷,包括合适的循环次数,以下子款规定了最重要的连接装置载荷。

4.7.2 车身/悬挂装置接头:

主要的疲劳载荷加载源自牵引和制动,以及车辆的动态相互作用,应利用第4.5.4节说明的方法和依据悬挂装置零部件(减震器、防车体侧倾稳定杆,等)的工作性能确定这些载荷。

4.7.3 设备连接点:

设备连接点应耐受因设备运动产生加速度引起的载荷和所有源自设备本身运转的附加载荷,可以依据第4.6.4节的规定确定加速度程度。在正常的欧洲运行中,随同车身运动的设备器件的经验加速度程度见表17,18和19。

表17:X-方向的加速度

2

—18 —

表18:Y-方向的加速度

2

表19:Z-方向的加速度

2

4.7.4 挂钩:

如果根据经营者或设计者的经验可能发生疲劳损坏,就应评估具体运转要求在挂钩零部件和局部连接点中产生的循环载荷。

4.8 疲劳载荷情况组合:

设计者有责任与经营者合作,确定与评价有关的疲劳载荷组合和保证在这些情况下达到设计要求,在某些应用中,可能必需并入牵引和制动循环产生的全局载荷(请参阅第4.6.6节)和纵向(X-方向)引发加速度产生的其他载荷及垂直(Z-方向)和横截(Y-方向)作用的载荷。

疲劳极限分析应包括反映第4.6和4.7节中确定的单个载荷实际组合的载荷情况。由于定义一通用规则是不可能的,所以设计者和经营者应就有关的组合达成协议。在考虑组合时,各个载荷情况的幅度可以比表15至19规定值减小。

4.9 振动模式:

4.9.1 车身:

完全装备的车身的固有振动模式应与悬架频率隔离,或用其他方式分离,其程度应足

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以在任何速度、车辆载荷,或悬架条件下避免发生不必要的反应。

4.9.2 设备:

在其支架上和在所有运行条件下,设备器件的基础振动模式均应与车身结构和悬架的振动模式隔离,或用其他方式分离,其程度应足以避免不必要的反应。

4.10 其他设计载荷:

货车车身的零部件应设计成满足预定用途的要求。这些零部件的设计应符合现有国家或国际标准和规程,例如UIC-单页1的规定。

5.材料的允许应力

5.1 静态强度:

在可供使用的地方,极限静态材料特性应是材料技术规范中规定的最小弹限/屈服和极限强度。使用的值应取自有关的欧洲或国家标准。在不存在这类标准的地方,应根据经营者和设计者之间的协议,使用最合适的备择数据源。

5.2 疲劳强度:

疲劳载荷下的材料行为应以现行欧洲或国际标准,或在任何等同状态备择源可供使用的地方以此类源为依据,设计者有责任寻找经过验证的数据,或利用合适的、适用于其应用的试验研制这些数据,将使用的数据必须在经营者和设计者之间达成协议。

合适的数据通常应表现出以下特点:

-救生可能性可能是97.5%,但至少是95%;

-用于钢材料时最小次数2?106恒幅度循环相当于疲劳极限;

-用于铝材料时,最小次数1?107恒幅度循环相当于疲劳极限;

-依据零部件或接头几何形状的细部分类(包括应力集中);

-利用试验技术和以前的经验解释从小型试样得到的极限数据,以保证对全尺寸零部件的适用性。

工厂的习惯做法和制造加工管理程序应产生与设计数据一致的产品质量。

6.强度证明试验要求

6.1 目标:

应执行试验,以提供第3.1节要求的强度和稳定性证明。如果存在从以前对类似设备执行的试验得到的适用的验证数据和已确定了试验和计算的相互关系,就无需执行试验。验证对设计的或对工作性能要求的任何重要变动时均应执行试验,经营者和设计者应就试验

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铁路轨道曲线整毕业设计

毕业设计(论文)(2012 ~2013学年第二学期) 题目:渭南临渭区油库内部铁路 铁路轨道曲线整 专业: ********** 班级: ********* 学生姓名:******* 指导教师: ******* 起止日期: 2013.5.2-2013.6.7

目录 第一章 (3) 绪论 (3) 第二章铁路轨道曲线调查概况 (5) 第三章铁路轨道曲线调查内容 (6) 第一节确定调查目的和调查对象 (6) 第二节确定调查要点 (6) 一、轨道钢轨的伤损与状态检测 (6) 二、轨道水平的调查 (7) 三、轨道高低的调查 (7) 四、曲线要点的调查 (8) 第四章铁路轨道曲线病害分析 (9) 第一节铁路轨道曲线病害进行分析 (9) 第二节铁路轨道曲线爬行病害原因进行分析 (11) 一、轨道爬行病害原因分析 (11) 二、铁路曲线病害产生的原因分析 (12) 第五章铁路轨道曲整正方案研究与实践 (16) 第一节铁路轨道曲线整正方案研究 (16) 一、曲线轨距加宽 (16) 二、曲线轨距加宽的确定原则 (16) 三、根据车辆条件确定轨距加宽 (17) 四、根据机车条件检算轨距加宽 (17) 五、外轨超高的作用及其设置方法 (19) 第二节、铁路轨道曲线整正方案实践(曲线绳正法拨道) (20) 一、曲线绳正法概述 (20) 二、曲线整正的基本原理 (21) 三、曲线整正的测量: (23) 四、曲线计划正矢的计算 (24) 五.确定缓和曲线长度 (28) 六.确定曲线主要装点位置 (28) 第三节、曲线整正计算 (29) 一、计算曲线中央点的位置 (29) 二、确定设置缓和曲线前圆曲线长度 (29) 三、确定缓和曲线长度 (30) 四、计算主要桩点位置 (30) 五、确定各点的计划正矢 (30) 六、检查计划正矢是否满足曲线整正前后两端的直线方向不变的要求 (32) 七、计算拨量 (32) 八、拨量修正 (35) 第六章、曲线整正方案实践操作: (40) 第一节、曲线整正结果计算: (40) 第二节、轨道曲线整正实践方案结论 (41) 第七章毕业设计总结 (44)

铁路轨道的组成

.铁路轨道的组成:钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备、道岔。2.轨道的类型如何分类:设计车速在300km/h为无碴轨道结构;200km/h —250km/h为有碴轨道结构;特重型、重型、次重型、中型、轻型。3.轨距、水平、轨底坡定义,如何测量:(1)轨距:为两股钢轨头部内 侧与轨道中线相垂直的距离,1435mm,用道尺和轨检车量测。(2)水平:指线路左右两股轨道顶面的相对高差,用道尺和轨检车量测。(3)轨底坡:钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度,可根据钢轨顶面车轮碾磨痕迹的光带位置来判断。 4.标准轨距:1435mm;曲线轨距:由固定轴距为4m的车辆顺利通过为 条件计算出来的;曲线轨距加宽:把曲线的内侧向内侧方向移动一定距离。 5.轨道误差:允许偏差+6mm或-2mm;正线、到 得大于5mm。三角坑:再一段不太长的距离内,首先是左股轨道比右股轨道高,接着是右股轨道比左股轨道高,所形成的轨道不平顺。 6.曲线规矩加宽:将曲线轨道内轨向曲线中心方向移动,曲线外轨的位 置保持与轨道中心半个规矩的距离不变。曲线外轨超高:有外轨提高法和线路中心高度不变法,前者是保持内轨标高不变而只抬高外轨,后者是内外轨分别各降低和抬高超高值的一半。超高值视离心力的大小而定,曲线半径越小,速度越高,离心力越大,用来平衡的超高值越大。 7.钢轨按取整后的每延米长度质量来分:43kg/m、45kg/m、50kg/m、 60kg/m、75kg/m。

8.标准钢轨长度:25m和12.5m;标准缩短:比25m缩短40mm 80mm 160mm,比15m缩短40mm 80mm 120mm六种。短轨长度为6.5m。 9.轨道附属设施:轨撑、防爬设备、轨距杆、曲线加强增加轨枕配置。 轨道爬行:由于钢轨相对于轨枕、轨排相对于道床的阻力不足导致轨道纵向位移。信号标志及线路标志作用是:向行人和线路养护人员先是铁路建筑物、设备的位置和状态,位置设置在铁路运行方向的左侧。 10.轨缝:18mm。钢轨接头位置应对接悬空布置。 11.轨枕作用:保持钢轨的位置、方向和轨距,并将它承受的钢轨力均匀 的分不到道床上。轨枕有木枕、钢枕和混凝土枕。 12.轨枕如何设置:钢轨应按标记位置铺设,并应与线路中线垂直。 13.联结零件:(1)连接钢轨与轨枕的接头扣件:夹板、螺栓、螺母、弹 簧垫圈。(2)连接钢轨和轨枕的中间扣件。钢轨夹板作用:加紧钢轨。 接头螺栓、螺母的作用:用来加紧夹板和钢轨,使夹板牢固,阻止钢轨部分伸缩。 14.道床作用:承受来自钢轨和轨枕传递的荷载,保护路 13.联结零件:(1)连接钢轨与轨枕的接头扣件:夹板、螺栓、螺母、弹 簧垫圈。(2)连接钢轨和轨枕的中间扣件。钢轨夹板作用:加紧钢轨。 接头螺栓、螺母的作用:用来加紧夹板和钢轨,使夹板牢固,阻止钢轨部分伸缩。 14.道床作用:承受来自钢轨和轨枕传递的荷载,保护路基顶面,保证轨 道稳定,几何形状,提供排水作用,减震降噪,提供维护条件。道床材

高速铁路有砟、无砟轨道结构及精调.

第二章高速铁路有砟、无砟轨道结构及精调 第一节概述 无砟轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道碴道床而组成的轨道结构形式。由于无碴轨道具有轨道平顺性高、刚度均匀性好、轨道几何形位能持久保持、维修工作量显著减少等特点,在各国铁路得到了迅速发展。特别是高速铁路,一些国家已把无碴轨道作为轨道的主要结构形式进行全面推广,并取得了显著的经济效益和社会效益。以下是无砟轨道的主要优势和缺点。 一、无砟轨道的优势主要有: 1、轨道结构稳定、质量均衡、变形量小,利于高速行车; 2、变形积累慢,养护维修工作量小; 3、使用寿命长—设计使用寿命60年; 二、无砟轨道的缺点主要有: 1、轨道造价高:有砟180万/km,双块式350万,1型板式450万,2型 板式500万。 2、对基础要求高因而显著提高修建成本:有砟轨道可允许15cm工后沉 降,无砟轨道允许3cm,由此引起的以桥代路及路基加固投资巨大。 3、振动噪声大:减振降噪型无砟轨道目前尚不成功,减振无砟轨道选型 存在较大困难。 4、一旦损坏整治困难:尤其是连续式无砟轨道。 第二节无砟轨道结构 一、国外铁路无碴轨道结构型式 国外铁路无碴轨道的发展,数量上经历了由少到多、技术上经历了由浅到深、品种上经历了由单一到多样、铺设范围上经历了由桥梁、隧道到路基、道岔的过程。无碴轨道已成为高速铁路的发展趋势。 1.日本 日本是发展无碴轨道最早的国家之一。早在20世纪60年代中期,日本就开始了无碴轨道的研究与试验并逐步推广应用,无碴轨道比例愈来愈大,成为高速铁路轨道结构的主要形式。据统计,日本高速铁路无碴轨道比例,在20世纪70年代达到60%以上,而90年代则达到80%以上。

轨道结构类型

第二节轨道结构 高速铁路的轨道结构从总体上可分为两类:一类为传统的有砟轨道;另一类为无砟轨道,实践表明,两种轨道结构均可保证高速例车的安全运营。但由于两类轨道结构存技术经济方面的差异,各国均根据自己的国情、铁路的特点合理选用,以取得最佳的技术经济效益。 一、一般规定 (一)正线轨道 1.正线及到发线轨道应按一次铺设跨区间无缝线路设计。 2.正线应根据线路速度等级和线下工程条件,经技术经济论证后合理选择轨道结构类型,轨道结构宜采用无砟轨道。无砟轨道与有砟轨道应集中成段铺设,无砟轨道与有砟轨道之间应设臵轨道结构过渡段。 3.无砟轨道的结构型式应根据线下工程、环境条件等具体情况,经技术经济比较后台合理选择。同一线路可采用不同无砟轨道结构型式,同一型式的无砟轨道结构应集中铺设。 4.轨道结构部件及所用工程材料应符合国家和行业的相关标准要求。 5.无砟轨道主体结构应不少于60年设计使用年限的要求。 6.轨道结构设计应考虑减振降噪要求。 7.轨道结构应设臵性能良好排水系统。 (二)站线轨道 1.正线为轨道时,与正线相邻的两条到发线宜采用无砟轨道,其他可采用混凝土宽枕的有砟轨道;高架车站或站台范围设架空层的车站到发线区段宜采用无砟轨道结构。 2.站线采用有砟轨道时,轨道结构设计应符合下列规定: (l)到发线应采用60kg/m无螺栓孔新钢轨;其他站线宜铺设

50kg/m钢轨。 (2)到发线应采用混凝土轨枕.每千米铺设1667根;当铺设混凝土宽枕时,每千米铺设1760根。其他站线每千米铺设1440根. (3)站线应采用一级碎石道砟。到发线道床顶宽3.4m,道床厚度0.35m,边坡为1:1.75;其他站线道床预宽2.9m,道床厚度0.25m,边坡为1:1.5。, (4)站线混凝土轨枕宜采用弹条Ⅱ型扣件。 二、有砟轨道 l钢轨 正线轨道应采用100m定尺长的60kg/m无螺栓孔新钢轨,其质量应符合相应速度等级的钢轨相关要求。 2.轨枕 正线有砟轨道采用2.6m长混凝土轨枕,每千米铺设1667根。道岔区段铺设混凝上岔枕. 3配件 (1)有砟轨道采用与轨枕配套的弹性扣件,其轨下弹性垫层静刚度宜为60±10kN/mm。 (2)无砟轨道采用与轨道板或双块式轨枕相配套的弹性扣件,其轨下弹性垫层静刚度宜为25±5kN/mm。 4.道床 (1)采用特级碎石道砟,道砟的物理力学性能应符合有关规定。道砟上道前进行清洗,清洁度应满足有关要求。 (2)道床顶面低于轨枕承轨面不应小于40mm,且不应高于轨枕 中部顶面。 (3)路基地段单线道床顶面宽度3.6m,道床厚度0.35m,道床边坡1:l.75,砟肩堆高0.15m。双线道床顶面宽度分别按单线设计。,石质路堑地段采用弹性轨枕或铺设砟下弹性垫层

高速铁路轨道施工和管理试卷及答案

1、根据《中长期铁路网规划(2008年调整)》,中国将规划建设“四纵四横”客运专线,客车速度目标值达到每小时200公里以上。 4、CRTS I型板式无砟轨道由钢轨、扣件、垫板、轨道板、CA砂浆垫层、混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等组成。 7、按照轨道板连接方式不同,路基地段CRTS Ⅲ型板式无砟轨道有后张预应力纵向连接、普通纵向连接和单元式三种结构型式。 10、桥上CRTS II型板式无砟轨道与路基上的无砟轨道过渡时,应根据设计要求,在台后路基上设置摩擦板、过渡板和端刺。 11、桥上CRTS II型板式无砟轨道结构在简支梁的固定端设置了剪力齿槽,将部分纵向力传递至墩台。 12、CRTS I型板式无砟轨道线路曲线超高设置在底座板上,采用外轨抬高方式,并在缓和曲线区段按线性变化完成过渡。 13、无缝线路是用标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路,它既是轨道结构技术进步的重要标志,也是高速重载轨道的最优选择。 15、外轨超过度是指曲线地段外轨顶面与内轨顶面水平高度之差。在设置外轨超过时,主要有外轨提高法和线路中心高度不变法两种。

1、在目前已建成的京沪高速铁路中,主要采用(B)无砟轨道。 A CRTS I型板式 B CRTS II型板式 C CRTS III型板式 D CRTS I型双块式 2、已建成的京沪高速铁路的总里程是(B)。 A1069公里B1318公里C1776公里D1956公里 3、CRTS II型板式无砟轨道所用轨道板的长度是(D)。 A 4.95米 B 5.50米 C 6.00米 D 6.45米 4、在目前已建成的成都至都江堰的“成灌快速铁路”中,主要采用(C)无砟轨道。 A CRTS I型板式 B CRTS II型板式 C CRTS III型板式 D CRTS I型双块式 5、京沪高速铁路中,使用数量最大的扣件形式是(D)。 A弹条III型B WJ-7扣件C WJ-8扣件D V ossloh-300 6、CRTS I型板式无砟轨道技术是在“引进、吸收、消化”(A)板式轨道技术的基础上经过再创新研发的。 A日本B德国C法国D荷兰 7、路基地段CRTS Ⅲ型板式无砟轨道轨道板下的结构层为(D)。 A底座板B支撑层C CA砂浆D自密实混凝土 8、CRTS III型轨道板铺设放样施工时,在CPⅢ网布设完成后进行粗铺控制点布设,每次设站放样距离不大于(C)。 A40 B60 C80 D100 9、CRTS III型轨道板精调完成后,采用扭力扳手,将普通连接器连接相邻两块轨道板的预应力钢筋上,扭力应达到(B)。 A30KN B40KN C50KN D60KN 10、下图是施工中的轨道结构,该轨道结构形式是(B)。 A CRTS I型板式 B CRTS II型板式 C CRTS III型板式 D CRTS I型双块式

铁路轨道实训报告

陕西铁路工程职业技术学院 2016~2017学年第一学期 《铁路轨道精调实训》 专业土木工程 班级土木(本)2151 姓名 学号1580012006 指导老师 2016年10 月11 日 陕西铁路工程职业技术学院 2016 —2017 学年第一学期

目录 任务书 (1) 一、实习目的 (1) 二、实训内容 (2) 三、课时分配 (2) 四、实习纪律及安全: (2) 五、考核方式及成绩评定 (2) 六、实习要求 (3) 七、实习方法及步骤: (3) 八、说明 (3) 指导书 (4) 一、工程概述 (9) 二、作业依据 (12) 三、管理机构设置与职责分工 (12) 四、精调前准备工作 (13) 4.1CPIII控制网的复测 (13) 4.2轨检设备的准备 (13) 五、轨道精调施工工艺及流程 (14) 5.1轨道精调作业流程图 (14) 5.2轨道精调施工工艺 (14) 5.2.1施工准备 (14) 5.2.2作业人员及设备配置 (14)

5.2.3轨道几何状态测量 (16) 5.2.4测量数据模拟及调整量计算 (17) 5.2.5现场调整 (19) 六、质量控制过程 (20) 6.1测量外业质量控制 (20) 6.2内业质量控制 (21) 6.3数据分析 (21) 七、工作要求 (22) 八、数据报表 (23) 九、实训总结 (28)

陕西铁路工程职业技术学院2016 ~ 2017 学年第一学期 课程实训 任 务 书 系别:铁道工程系 专业:土木工程 班级:土木(本)2151 指导老师:程建红 教研室意见:教研室主任(签字): 2016年9月30 日 《铁路轨道精调实训》任务书 一、实习目的: 本课程是土木工程技术专业的一门专业实训课。 主要学习轨道精调方面的知识。

高速铁路和城市轨道线路橡胶减震制品的现状和发展

行业发展SPECIAL REPORT 高速铁路和城市轨道线路 橡胶减震制品的现状和发展 宋传江 (株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲 412007) 摘要:橡胶减震制品的应用是轨道线路减振最有效的方法之一。随着我国铁路行 业的跨越式发展,特别是高速铁路和城市轨道交通的快速发展,对轨道线路的减振和降 噪要求也越来越高,因此轨道减震器在高速铁路和城市轨道上得到快速的应用。本文 就轨道线路橡胶减震制品 轨道减震器的现状和发展情况做一个简单的概述。 关键词:轨道线路;轨道橡胶减震制品;减振;降噪 国务院于2006年审议通过了国家 中长期铁路网规划 ,其发展目标为:到2020年,全国铁路营业里程达到10万km,主要繁忙干线实现客货分线,复线率和电化率均达到50%以上。在2006~2010年我国将完成9800km客运专线建设任务。 城市轨道交通主要由城市地铁、市郊铁路、城市轻轨3大部分组成,具有运量大、速度快、节能、舒适以及污染小的优点,是解决城市交通问题的最佳选择。国外许多城市的轨道交通已经成为城市交通骨干,客运量占整个城市客运量的50%以上,有些甚至达到80%。我国将从现在开始用30~50年的时间,建成覆盖主要大城市的现代化轨道交通网,里程达到2000km以上,为此每年需要建成40~70km的地铁或轻轨。 高速轨道及城市轨道交通不仅能有效地改善交通环境,而且还有助于带动城乡建设和经济发展,具有显著的经济和社会效益。但是也应该承认,轨道交通系统也会不可避免地给环境带来诸如噪声、振动、电磁辐射等问题,其中以列车行驶中的噪声和振动影响尤为突出。过量的噪声和振动将严重影响乘客和轨道沿线人们的正常生活;另一方面,噪声和振动还可能引起有关设备和结构以及周边建筑物的疲劳损坏,缩短使用寿命。因此,控制轨道交通噪声和振动是改善乘客舒适性和环境保护的重要课题。减小列车的振动和降低噪声,在轨道交通区段采取相应的减振降噪措施,已成为轨道交通系统建设中的一个关键。 1 轨道交通的振动与噪声种类 针对轨道交通的振动和噪声控制问题,国内外先后进行过大量的研究。大量研究结果表明,轨道交通的振动与噪声源主要包括以下几方面。 1.主要振动源:列车与结构的动态相互作用;车辆动力系统振动;轨道结构振动;轮轨不平顺。 2.主要噪声源:轮轨噪声包括滚动噪声、冲击噪声、摩擦噪声、结构噪声(由于轮轨表面相互作用产生的振动通过轨道、桥梁和地基等传递,导致相应结构振动而辐射噪声);车辆动力设备噪声包括牵引电机、通风机、压缩机受电弓等设备噪声和车辆运行时的空气动力噪声。 轨道交通噪声通常具有宽带特性,频率范围在0~6kH z之间,其中对环境影响大的频率在0.1~1kH z范围。从理论上讲,控制振源与声源是最根本的方法,但目前就我国的实际情况来看,开展这一工作还存在一定困难。本文主要对改善轨道线路振动和降低噪声的方法进行概述。

新一代高速动车组车体结构创新设计

新一代高速动车组车体结构创新设计 发表时间:2019-01-03T17:10:43.290Z 来源:《基层建设》2018年第34期作者:惠美玲王鹏石守东 [导读] 摘要:为满足固速度提升带来的车体评价标准改变,新一代高速动车组车体在CRHs型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。 中车唐山机车车辆有限公司河北唐山 063035 摘要:为满足固速度提升带来的车体评价标准改变,新一代高速动车组车体在CRHs型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。仿真和试验结果表明,新一代高速动车组车体结构在轻量化、强度、振动模态、空气动力学和动应力测试等方面具有优异的性能,结构安全可靠。 关键词:高速动车组;车体结构;轻量化;振动模态;空气动力学 1车体结构优化设计 车体由司机室(仅头车)、底架、侧墙、车顶和端墙组成。司机室采用接近旋转抛物体特征的流线形造型,车体表面进行平顺化设计,具有空气动力学性能;底架为边梁承载的无中梁形式铝合金焊接结构,车下设备采用横梁滑槽吊挂方式,便于设备安装;侧墙和车顶为大型超薄中空铝合金型材的通长拼焊结构;端邮牵枕缓使用高强度铝合金型材烨接结构,强化局部承载能力,根据车内设备布置的需求,端墙分为固定式和活动式两种。 1.1司机室结构 司机室结构由头部骨架、气密隔墙及焊件、窗骨架及电线支架和焊件组成。头部骨架由纵骨架和横骨架相互插接组焊而成,外部焊接蒙皮。为提高成型精度,所有铝合金板梁均采用数控加工,外敷蒙皮采用分幅模压和涨拉成型工艺。车窗、车门三维骨架由铝合金挤压型材经模具加工后制成,保证门窗安装精度和承载强度。 为满足因速度提升带来的气密载荷值增加,司机室结构主要改动如下: (1)增加司机室蒙皮板厚; (2)改进气密隔墙,板梁结构改为双层中空型材。为更好的提升车体空气动力学性能,对司机室轮廓进行了截面优化,为旋转抛物体特征的楔形结构,纵断面双拱形、水平断面扁梭形。 1.2底架 底架结构主要由牵引梁、枕梁、缓冲梁、边梁、横梁和双层中空地板等结构组成。边梁及地板由长大铝合金型材纵向焊缝整体拼接而成;中部与端部地板保留高度差,为空调风道,内装、转向架及车下设备保留设计空间;车下安装设备采用特殊螺栓吊挂方式,保证运用安全和安装方便。 为满足EN 12663中纵向压缩力( 1 500kN)的要求,底架部位的优化设计主要在于: (1)增加牵引梁刀把位置上下翼面的寬度和补板; (2)在高低地板处连接部位增加纵向梁,使该部位有更大的传力截面,降低该部位因高低差导致的应力集中; (3)底架边梁结构由原来的口字形结构改为桁架结构,增加边梁的承载刚度。 1.3侧墙结构 侧墙结构主要分为头车侧墙和中间车侧墙。由于头车同机室车头造型的需要,头车侧墙长度要比中间车侧墙短些。头车和中间车侧墙上设有侧门开口和窗开口,不同的是侧门开口位置及窗开口的大小和位置有所不同。为了满足运背需要,侧墙上还设有车号显示开口、目的地显示开口等。 为了满足高速列车士6kPa的气密载荷要求,侧墙结构主要改动如下: (1)侧墙门袋处门口两侧结构由单板凸筋加补结构改为中空型材; (2)侧墙和边梁连接部位的侧墙型材轮廓线改为圆滑过渡,增加该部位型材的刚度,同时提高车体菱形模态频率。 为了提高车体模态和局部模态,底架地板由原来的单板凸筋结构改为双层中空型材;提高局部模态频率,型材内壁敷热熔性减振材料,衰减车体振动和嵘声,提升采客乘坐舒适度。 1.4 车顶结构 车顶结构主要由7块大型通长中空挤压型材焊接而成。通长挤乐型材上适当位置设通长的T形槽或焊接铆接连接骨架,用于顶板等内装部件的安装。侧顶处的两块型材为变截面设计。在车项工作的人员每隔750 mm施加100 kg集中载荷时,车顶结构具有足够强度,以支撑该载荷而不会产生永久性变形。 为满足气密载荷值的提升,车顶结构主要改动如下: (1)车填结构型材中部改为变截面,增加了车顶刚度,控制车顶垂向变形; (2)侧顶圆甄处改为变截面设计,增加该部位刚度,显著提升侧墙和车项刚度,控制其在气害载荷作用下的变形量。 1.5 端墙结构 端墙结构分为带活门的端墙结构和固定端壙结构,主要由门框、端角柱、嘴顶弯梁和端壩板(中空型材)等组成。端角柱和门框为型材焊接结构,端顶弯梁为拼焊结构。中空铝型材之间相互插接,端角柱和门口立柱采用搭接结构,侧顶圆弧处端角柱采用拼焊结构。 端墙上设蹬车扶梯。端墙设搬运卫生问模块的开口和可拆卸的结构盖板;开口处采用板梁和中空型材连接结构,结构盖板和固定端墙间采用螺栓连接并作气衡处理。 为满足气密载荷值提升及强度标准规定的端部载荷要求,端墙结构优化改进如下: (1)端部结构由板梁结构改为中空梨材; (2)优化改进端角柱结构。 2车体结构性能评估 车体强度方面,车体设计除了首先要满足静强度设计准则外,还委满足疲劳强度标准。车体刚度是在载荷作用下抵抗弹性变形的能力,相同载荷下刚度越大变形量越小,产生共振时所需变形能越大。考虑转向架振动特性,整备状态F的车体振动模态须大于10Hz,保证车体和转向架的重向主顿共振峰错开。车体空气动力学方面,车体轮廓线及同机室有很好的气动外形,降低气动阻力。

高速铁路CRTS Ⅰ型轨道板快速封锚技术

50 施工技术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2012年9月上第41卷第372期 高速铁路CRTS Ⅰ型轨道板快速封锚技术研究 谭盐宾,朱长华,谢永江,李化建 (中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京 100081) [摘要]针对高速铁路CRTS Ⅰ型轨道板传统封锚工艺效率低、工序繁琐、质量差、易脱落等问题,提出了一种全新的快速封锚施工技术。该工艺具有封锚材料生产工厂化和封锚施工操作标准化的特点,采用半机械化施工,可将轨道板封锚施工时间缩短为传统工艺的1/6,且能确保封锚质量,满足轨道板快速生产工艺要求。工程应用情况表明,该技术能大幅提高轨道板封锚施工效率,缩短轨道板生产周期,保证轨道板封锚施工的标准化。[关键词]铁路工程;轨道板;封锚;施工技术[中图分类号]TU757;U213.244 [文献标识码]A [文章编号]1002-8498(2012)17-0050-03 Research on Rapid Anchor Sealing Technology for CRTS ⅠTrack Slab Used in High Speed Railway Tan Yanbin ,Zhu Changhua ,Xie Yongjiang ,Li Huajian (Railway Engineering Research Institute ,China Academy of Railway Sciences ,Beijing 100081,China ) Abstract :Traditional anchor sealing method for CRTS-I track slab used in High Speed Railway was featured by inefficiency ,complicacy ,poor construction quality and being easy to fall off.This paper proposed a new anchor sealing method with which ,half of the anchor materials are manufactured in factory and the anchor sealing operation is standardized.Therefore ,with the new anchor sealing method ,semi-automatic construction can be adopted and construction time for the track slab anchor sealing can be shortened to one-sixth of traditional values.Additionally ,the quality of anchor sealing can be better ensured.Field application shows that the new anchor sealing technology can significantly improve the efficiency of track slab anchor sealing construction ,shorten the track slab production period ,and ensure standardized construction. Key words :railway engineering ;track slabs ;anchor sealing ;construction [收稿日期]2012-01-31 [基金项目]中国铁道科学研究院院基金项目(2009YJ19)[作者简介]谭盐宾,助理研究员, E-mail :ybtan1981@126.com 板式无砟轨道是我国高速铁路轨道结构的主要结构形式之一,其以预制轨道板为结构核心。预制轨道板主要可分为CRTS Ⅰ型轨道板和CRTS Ⅱ型轨道板,二者间一大不同之处即在于前者为后张法预应力结构, 在预应力施加完毕后需对锚穴孔进行封锚处理;而后者为先张法预应力结构,不存在封锚处理要求。在部分采用CRTS Ⅰ型轨道板结构的铁路运营过程中, 表现突出的问题就是锚穴封锚材料的脱落问题, 因为封锚材料脱落就会失去保护轨道板预应力钢棒免遭雨水等有害介质侵蚀的作用。本文针对CRTS Ⅰ型轨道板传统封锚施工工艺存在的问题,研究提出了一种新的快速封锚工艺,对相关施工工艺进行了介绍,以期为广大工程技术 人员提供参考。1 CRTS Ⅰ型轨道板锚穴结构特点 CRTS Ⅰ型轨道板为后张法预应力结构,在预应力筋设计中通常沿轨道板横向设置单排16根预应力钢棒, 沿纵向设置双排共8根预应力钢棒。当预应力钢棒张拉完成后,为保证在轨道板使用过程中预应力钢棒不受雨水或氯盐等有害离子的腐蚀,必须对张拉孔锚穴进行封闭处理。轨道板张拉孔锚穴结构如图1所示,横向锚穴孔为孔径内小外大的圆台形结构,纵向锚穴孔为孔径内小外大的长椭圆形结构,为提高封锚材料与锚穴孔的黏结力,在轨道板生产过程中会在锚穴孔内壁上预设2道凹槽。2 CRTS Ⅰ型轨道板传统封锚工艺存在的问题CRTS Ⅰ型锚穴孔分布于轨道板侧面之上,其施工状态与预制箱梁梁端锚穴极为相似。因此,早期在CRTS Ⅰ型轨道板锚穴封闭施工中, 一般采用与

铁路轨道

铁路轨道 由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。位于铁路路基上,承受车轮传来的荷载,传递给路基,并引导机车车辆按一定方向运转。有些国家或地区也称线路上部建筑。在钢梁桥、灰坑、转盘、某些隧道以及采用新型轨道结构的地段,可以没有道床、或者也没有轨枕。 轨道组成 轨道最早是由两根木轨条组成,后改用铸铁轨,再发展为工字形钢轨,20世纪80年代,世界上多数铁路采用的标准轨距(见铁路轨道几何形位)为1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)。较此窄的称窄轨铁路,较此宽的称宽轨铁路(见铁路工程)。轨枕一般为横向铺设,用木、钢筋混凝土或钢制成。道床采用碎石、卵石、矿渣等材料。钢轨、轨枕、道床是一些不同力学性质的材料,以不同的方式组合起来的。钢轨以连接零件扣紧在轨枕上;轨枕埋在道床内;道床直接铺在路基面上。轨道承受着多变化的垂直、横向、纵向的静荷载和动荷载,荷载从钢轨通过轨枕和道床传递到路基。通过力学理论,分析研究在各种荷载条件下,轨道各组成部分所产生的应力和应变,而确定其承载能力和稳定性。 轨道类型 为使轨道成为一个整体,要根据铁路的具体运营条件,使轨道各部分之间的作用相互配合,并考虑轨道、车辆、路基三者之间相互作用的配合协调。这就要求将轨道划分类型。轨道类型的内容包括钢轨类型,连接零件种类,轨枕的种类和配置,道床材料和断面尺寸。它所依据的主要运营条件为铁路运量、机车车辆轴重和行车速度。最佳的轨道结构须做到在给定的运营条件下,保证列车按规定的最高速度平稳、安全和不间断地运行,将荷载有效地传递给铁路路基,并结合合理的轨道材料使用和养护制度,使其设备折旧费、建设投资利息和设备养护费用之和为最小。轨道结构类型,常按不同运营条件将铁路线路分成为轨道等级来表示。这种分等的标准各国不同。中国铁路1975年的规程,将轨道分为四种类型:轻型、中型、次重型和重型四等(见表[中国铁路轨道分类(1975年)])。 轨道养护 轨道各部分在列车重复荷载的作用以及气候环境条件的影响下,将产生磨耗、腐蚀、腐朽、疲劳伤损和残余变形。同时还会使轨距、水平、方向、高低等轨道几何形位发生变化。这些变化积累起来,如不及时消除,将加剧冲击振动,严重的甚至会引起脱轨、颠覆事故。因此,必须做好轨道更新和维修,以恢复轨道各组成部件的性能,并保持轨道几何形位处于良好状态(见轨道养护)。

高速铁路无砟轨道主要病害

高速铁路无砟轨道主要病害

混凝土无砟轨道病害类型及处理方法 高铁3103 第八组 组员:李红刚曾晔波张一格 马飞史琨赵凡

一、病害(缺陷)类型 目前国内高速铁路采用的 无砟轨道主要有两种, 即板式 无砟轨道与双块式无砟轨道。 图1给出的是路基段双块式无砟轨道结构病害分布示意图。图1中 a , b , c , d 4个虚圈圈定的是无砟轨道常见病害发育部位, 详细病害总结见表 1 。 表 1 高速铁路无砟轨道中的主要病害类型及其原因 病害部 位 病害类型可能原因发展结果 道床板表面裂缝设计配筋与施工 质量等 上下贯穿裂 缝 道床板内部不密实、空 隙、空洞、 钢筋异常 施工捣固不均等 配筋大小不一或 错位 承载力过 低、道床板 破裂 道床板承载 力不均、破 损 道床板 与空隙、脱 空、抗剪销 凿毛、去渣, 干 缩, 道床板裂缝 承载力过 低、道床板

支撑层间钉缺失等 未做抗剪销钉 破裂、支承 层破裂 道床板挠曲 变形、层间 空隙, 道床 板破裂 支撑层表层空隙、起伏找平或道床板下 部破坏摩擦引发 道床板、支 撑层整体破 损、破裂 支撑层内部空隙、不密 实、破裂 捣固不均, 异物 掺杂等 支撑层破 损、破裂 级配碎石下沉地基下沉等道床整体下 沉、破损等 双块轨枕周边空隙、裂缝捣固不均、干缩 等 道床板裂缝 等 二、病害(缺陷)处理方法 针对无砟轨道质量缺陷检测, 包含地质雷达法、瞬变电磁法、混凝土钢筋探测仪法、超声回弹法在内的多种方法可供考虑。然而, 针对无砟轨道中出现的混凝土结构层间裂隙、层内不密实或空隙、各混凝土层的破损或破裂及钢筋缺失和错位此类病害(缺

CRH2型高速动车组车辆车体结构总体设计

XX工程学院 车辆工程系 本科毕业设计(论文) 题目:C R H2型高速动车组车辆车体结构总体设计 专业:机械设计制造及其自动化 (城市轨道车辆) 班级:城轨081学号:215080301 学生姓名: 指导教师:副教授 起迄日期:2012.3~2012.6 设计地点:车辆工程实验中心

摘要 随着科技和生活水平的提高,城市之间的距离越来越小,高速动车作为一种新的交通工具,正逐步代替原有的交通。本文对CRH2型200km/h的高速动车组车体结构进行了总体设计。根据国内外高速动车的发展概况和最新研究成果,以及为实现列车车体气密性和轻量化为目的,完成了CRH2型动车组的车体结构总体设计。基本编组方案采用2动2拖,整车由8辆车组成,主要对头车车体进行了详细研究。首先,是对车体的材料选择,经过对耐候钢,不锈钢和铝合金的比较可以看得出,采用铝合金是最合适的。它可以降低车重,提高车辆加速度,降低运能消耗、牵引及制动能耗,减轻了对线路的磨耗及冲击,扩大了运输能力。其次是对车体的结构进行选择,主要以双壳结构为主,并引入了模块化的概念,把铝合金车体分成若干模块,包块底架模块,侧墙模块,车顶模块,端部模块和车体附件等五大部分,每一种模块单独加工,互不影响。最后把所有模块整合在一起,组成铝合金车体。 关键词:车辆工程;高速动车组;车体;铝合金

ABSTRACT With the technology and the improvement of living standards, the distance between the cities getting shorter and shorter. High-speed EMU as a new means of transport is replacing the existing traffic gradually. This paper introduces the design of overall body structure for 200 km/h of CRH2 EMU. According to the development overview and the latest research results of domestic and foreign high-speed EMUs, as well as to achieve the air tightness and weight of train for purpose, completing the design of overall body structure for the 200km /h EMU. 2M2T is selected as the basic formation program and it’s made up of eight vehicles, mainly taking some study on the rival car body. First of all, the choice of body material, compared with weathering steel, stainless steel and aluminum alloy, aluminum alloy is the most suitable. It can reduce the vehicle weight and improve vehicle acceleration. It also can reduce consumption of transport capacity, traction and braking, and even can reduce wear on the line and the impact, expand the transport capacity. Secondly, choose the structure of the body, mainly double-shell structure. It introduces the modular concept, the aluminum alloy body is to be divided into several modules, including block chassis modules, side-wall modules, roof modules, the end modules and annex to the bottom of vehicle, each module processes separately. Finally, form the aluminum alloy body with all modules together. Keywords: Vehicle Engineering; High-speed EMU; Body structure; Aluminum alloy

铁路轨道技能大赛问答题(含标准答案)

通用科技轨道交通学校铁路知识理论问答题 一、公共基础部分 (一)、高速铁路概论 1.中国计划在未来十年把高铁里程从现在的()万公里增加到3.8万公里。 答:1.9 2.截止到2015年底,中国铁路营业里程已经达到()万公里,其中高铁里程()万公里。 答:12.1 1.9 3.我国最新修订的《中长期铁路网规划》:未来将构建“八纵八横”高速铁路主通道。八纵是哪八纵?八横是哪八横? 答:八纵:沿海通道,京沪通道,京(港)台通道,京哈-京港(澳)通道,呼道,京昆通道,包(银)海通道,兰(西)广通道。 八横:绥(芬河)满(洲里)通道,京兰通道,青银通道,陆桥通道,沿江通道,沪昆通道,厦渝通道,广昆通道。 4.“八纵八横”高速铁路网,经过境的有哪几条? 答:八横中青银通道,陆桥通道。八纵中的京昆和包海通道。 5.中国高速动车组的缩写英文字母是什么? 答:CRH(China Railway High-speed ) 6.动车组也称什么?它也是铁路列车的一种。 答:动力单元列车。 7.高速电力动车组牵引动力有两种分布形式,它们分别是什么?我国动车组采用的是那种形式? 答:动力分散型和动力集中型。我用的是动力分散型。 8.中国第一条高速铁路是哪条铁路?是哪一年通车的? 答:京津城际;2008年通车。 9.世界上第一条铁路是哪个国家修建的?哪一年? 答:1825年英国人修建了世界上第一条铁路。 10. 哪个国家修建了世界上第一条高速铁路?哪一年运营的? 答:日本东海道新干线;1964年10月1日。 11.我国哪个城市有磁悬浮列车?答:。 12.高速铁路九大技术经济特点是什么? 答:速度快,安全性好,运能大,能耗低,污染轻,占地少,造价低,舒适度高,效益好。 13.动车时速达到200公里左右,空气阻力占运行基本阻力的比例是多少? 答:70%。 14.动车组和高速动车组既有联系又有区别,我们将最高运行速度大于等于多少的动车组称为高速动车组? 答:大于等于200km/h的动车组称为高速动车组。 15.国际铁路联盟规定:客车车的噪声应小于多少?答:65dB(A) 16.高速列车防火系统设计的原则是什么? 答:系统集成,预防为主,应急对策,以人为本。

轨道结构答案

第一章 1. 简述轨道结构的作用及特点。 答:轨道结构的作用是引导机车车辆的运行,直接承受来自车辆的荷载,并将荷载传至路基或桥隧结构物。有足够的强度,稳定性,耐久性,并具有固定的几何形位,保证列车安全,平稳,不间断的运行。 2. 简述在进行铁路建设时,选择轨道类型时应考虑的因素。 答:先确定钢轨类型,然后从技术经济观点出发,确定与之配套的轨枕类型与铺设数量,以及道床的材料与断面尺寸,使之组成一个等强度的结构整体,充分发挥各部件的作用。 3. 对比高速铁路、重载铁路及城市轨道交通的轨道结构异同点。 答:高铁路轨道各部件的力学性能,使用性能,组合结构性能都比相应的普通轨道要高许多,必须保证轨道结构具有高平顺性和稳定性。 重载铁路由于轨道承受的荷载大,反复作用破坏严重,所以必须采用强韧化得轨道,以抵御重载列车对轨道结构的破坏,强化轨道结构强度和延长使用寿命,确保列车的运行安全减少养护维修工作量。 城市轨道交通结构简单整体性强具有坚固性稳定性均衡性确保行车安全,平稳舒适。具有足够的强度,刚度,便于施工,易于管理,可靠性高,使用寿命延长,可以减少维护活避免维修,并利于日常的清洁养护,降低运营成本。要求扣件强度高,韧性好。采用成熟的新工艺,新技术,新材料,满足绝缘,减振降噪和减轻轨道结构结构自重等需求,尽可能符合城市环境,景观等要求。 第二章 1. 有砟轨道结构的主要组成及其功用是什么? 答:有砟轨道结构 组成部件: 钢轨、轨枕、联结部件、道床、道岔、防爬设备等 作用:引导机车车辆运行;直接承受由车轮传来的荷载,并把它分布传递给路基或桥隧构筑物。对轨道结构本身的要求:足够的强度、刚度、稳定性和规定的几何形位;保证列车按规定的速度安全运行,同时满足少维修的原则要求。 2. 钢轨的类型有哪些?钢轨分级使用的含义是什么? 钢轨的类型: 按《43~75kg/m热轧钢轨订货技术条件》(TB 2344)我国钢轨分为43,50,60,75kg/m四种类型。 钢轨分级使用:钢轨的二次或多次使用;钢轨在一次使用中的合理倒换使用。 3. 依照打磨的目的及磨削量分类,钢轨打磨的种类有哪些? 预防性打磨:为控制钢轨表面接触疲劳的发展,在裂纹开始扩展前将裂纹萌生区打掉的技术。 特点:打磨周期短;打磨深度浅:轨顶一般为0.05~0.075mm;外轨内缘和内轨外缘一般为0.1~0.15mm。 保养性(断面廓形)打磨:将钢轨断面打磨成最佳轮轨接触的几何形状,以延缓波磨和其他疲劳伤损的产生的技术。特点:在曲线地段,可明显降低轮轨横向力和冲角,减轻钢轨侧磨 修理性打磨:用来消除已产生的钢轨磨耗,如:波浪形磨耗、车轮擦伤、轨裂纹、马鞍形磨耗等;特点:钢轨的一次磨削量较大,打磨周期长;不能消除引起波磨、钢轨剥离及掉块的潜在的接触疲劳裂纹。 4. 比较一下木枕及混凝土枕的优缺点。 木枕: 优点:易加工、运输、铺设、养护维修;弹性好,可缓冲列车的动力冲击作用;与钢轨联结较

CRH1车体流线型结构

CRH1车体流线型结构 随着列车运行速度的提高,周围空气的动力作用对列车和列车运行性能也产生影响:列车高速运行引起的气动现象对周围环境也产生影响,这就是高速列车的空气动力学问题。 高速列车在行驶中所受力: 1.运行中列车承受表面压力 2.会车时列车承受表面压力 3.通过隧道时列车承受表面压力 4.列车风 5.运动列车受力 为了减少这些里的作用,高速列车车体有如下设计: 一般来说,动车和拖车的车体长、宽、高需要根据内部布置要求由设计任务书规定,所以车体设计主要是横断面设计。 其设计有以下特点: 整个车身断面呈鼓形,即车顶为圆形,侧墙下部向内部倾斜(5*左右)并以圆弧过渡到底架,侧墙上部向内倾斜(3*左右)并以圆弧过渡到车顶,这不仅能减少空气阻力,而且有利于缓解列车交汇压力波及横向阻力、侧滚力矩的作用。车辆底部形状对空气阻力影响很大,为了避免地板下部设备的外露,采用与车身横断面形状相吻合的裙板遮住车下设备,以减少空气阻力,也可以防止运行时砂石击打车下设备。另外,车体表面光滑平整,减少突出物。如侧门采用塞拉门,扶手为内置式,脚蹬做成翻板式,使

侧门关闭时可以包住它,两车辆连接处采用橡胶大风挡,与车身保持平齐,避免形成涡流。 CRH1的部分问题: 座位无法旋转:最早出厂的21组CRH1A(编号001~021)列车,一等座及二等座(定员101人)均没有回转座椅设备,导致座椅方向不能调较,所以整列列车大约有一半乘客会坐反向座位(倒后位),容易引致乘客不适。而其后的19组的CRH1A(编号022~040)作出了改进,透过减少定员(定员92人),使大部分座椅(二等座车/餐车除外)可以回转,但是回转座椅设备的可靠性比CRH2、CRH3和CRH5等动车组差,而且仍然有部份座椅仍是不能调较。

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