《表1 不同曲线半径、车速下客运列车曲线超速脱轨全过程计算结果》

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《客运列车曲线超速引起的脱轨全过程计算》

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本节设曲线轨道计算长度为500 m，其中直线段长度为20 m，缓和曲线段长度为60 m，圆曲线长度为300 m。外轨超高h为150 mm，欠超高hQY取70 mm。曲线半径R分别为400，450，500，550和600 m，计算结果如表1所示。表1中，vd为列车脱轨车速，vmax为相应曲线半径下曲线超高限速，ΔZ为转向架与钢轨横向相对位移。由表1可见：随着曲线半径R增大，vmax不断增大，vd也随之增大，这表明增大曲线半径有利于列车行车安全；各曲线半径下，列车脱轨车辆为第2车、第3车、第4车，其主要分布于客运列车编组前部，这说明列车曲线超速对车辆脱轨有直接影响；当车辆进入圆曲线以超过最高限速后的某一车速运行时，车辆发生脱轨，并且脱轨车轮均为车辆左侧车轮，而左侧车轮对应的钢轨为曲线外轨；此外，脱轨系数、轮重减载率最大值及脱轨值均未超过规范限值[17]要求，但列车出现脱轨，由此说明据脱轨系数、轮重减载率难以判定客运列车在曲线超速时是否脱轨。随着曲线半径R增大，车轮脱轨瞬间对应的转向架与钢轨横向相对位移ΔZ随之增大，该值是车轮脱轨瞬间与轮轨相对位置对应的数值，反映的是车轮脱轨瞬间的状态，而要控制客运列车曲线超速脱轨，需要在列车脱轨前发出报警，并及时减速或停车。为此，根据第2节中的计算方法，计算得到列车在不同曲线超速下具有脱轨信息的报警阀值ΔZ/1.25，最大为60.2 mm。