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1、铁道工程专业毕业论文 铁道工程专业特点介绍 铁道工程专业毕业论文(共三章) 引 言 铁路由于其运量大、舒适性好、环境污染小、能源利用率高，在我国交通运输体系中具有非常重要的地位和作用，它的发展呈现出高速化、多样化、高效化等特点。轨道交通初期投资大、寿命周期长、服务环境复杂，如何用好、管好轨道交通运输基础实施，为人们生活带来便利并保证国家经济产生最大效益是管理工作者的重要任务。 目前，涉及轨道不平顺这方面的相关教材和参考书很少，因此，编者广泛收集了国内外相关的资料，总结了近年来主持和参加科研课题的最新成果，编写了这篇论文。本文第一章主要介绍轨道不平顺的危害，第二章主要介绍轨道不平顺的管理研究；第
2、三章主要介绍轨道几何不平顺的检测问题和对策。本文从轨道不平顺的危害出发，结合铁科院相关研究结果，根据我国现有铁路轨道不平顺的特点，进行分析研究，总结发现的问题和建议。但限于编者水平，缺点和错误在所难免，恳请读者提出批评和建议。 第一章 轨道不平顺对行车和轨道质量影响 轨道不平顺是指轨道的几何形状、尺寸和空间位置相对其正常状态的偏差。凡是直线轨道不平、不直，对轨道中心线位置和高度、宽度正确尺寸的偏差；曲线轨道不圆顺，偏离正确的曲线中心线位置或正确的超高、轨距及顺坡变化数值，通称为轨道不平顺。 轨道不平顺会影响旅客乘坐的舒适度，严重时会增大列车脱轨系数，引起车辆产生振动和轮轨作用力。根据国内外研究
3、试验表明，轨道不平顺的波长、幅值、列车速度不同，对车辆的响应影响不同，一般情况下短波不平顺影响机车车辆的簧下质量惯性力，中长波不平顺影响机车车辆簧上部分的惯性力。当轨道不平顺幅值、波长一定时，连续多波的轨道不平顺比单波不平顺影响大，三波不平顺的影响比双波大，双波单波大于单波，三波以上的多波不平顺与三波相比，未有明显差异。 表1-1轨道不平顺及其影响综述 影响 车辆振动 轮轨力 危 害 种类 安全性 平稳舒适性 设备 高低 浮沉、点头 垂直力增减载 促发脱轨 垂直加速度大 寿命缩短 水平 侧滚 垂直力增减载 促发脱轨 侧滚加速度大 寿命缩短 扭曲 侧滚 垂直力增减载 引发悬浮脱轨 侧滚加速度大
4、寿命缩短 轨向 侧摆、摇头 横向力增大 引发爬轨脱轨 横向加速度大 状态恶化 轨距 引发落下脱轨 轨向不平顺 侧摆、侧滚 横向力增大、垂直力增减载 引发爬轨、悬浮脱轨 垂向、横向加速度增大 寿命缩短 短波不平顺 轮轨高频冲击振动 垂向冲击力增大 促发断轨断轴 噪声 伤损松动、道床恶化 扎制不平顺 周期性轮轨力增大 垂直加速度大 寿命缩短、道床恶化 第二章 轨道不平顺管理研究 20世纪90年代，我国通过计算机仿真模型和计算方法改进，提出并建立了适用于我国干线的轨道不平顺速度管理值研究工作的车辆/轨道耦合系统动力学仿真计算模型。 2022年铁科院组织人员在秦沈客运专线对时速160km运行条件下的轨
5、道不平顺对车辆响应的影响进行了研究试验。研究结果表明，不同类型的轨道不平顺对车辆的存在不同的最不利的敏感波长。 表2-1不同轨道不平顺类型的最不利波长 速度值 高低m 水平m 轨向m 扭曲m 备注 秦沈160km/h 35 20 20 2.4 时速200km/h 45 25 20 2.5 动车组轮对距离 说明：200km/h按照160km/h的倍数简单换算 参照国外标准，在时速200km养修实践中，我们应严格管理周期性、三波以上轨道不平顺，避免出现控制单波、双波及多波，避免出现10-20m、60m-70m波长的多波轨向、水平不平顺，还应控制波长60m的长波高低、轨向等动态不平顺。如果采用人工静
6、态检测方法时，应该采用 40m弦测值来控制长波高低、轨向。（既有线提速200公里技术条件） 秦沈客运专线的研究试验还表明，高低、轨向、水平、轨距、扭曲不平顺主要控制的长度：短波0-1m、中波1-30m、长波30-60m，在这种时速160km条件下，高低、轨向、水平、轨距、扭曲不平顺的验收管理值分别为：4mm、4mm、4mm、4 2mm、4mm。 轨道检查车对轨道动态局部不平顺（峰值管理）检查的项目为轨距、水平、高低、轨向、三角坑、车体垂向振动加速度、横向振动加速度、轨距变化率和曲率变化率共九项。各项偏差等级划分四级：级为保养标准，级为舒适度标准，级为临时补修标准，级为限速标准。 表2-2轨道动
7、态质量容许偏差管理值 项目 200km/hv250km/h I级 II级 III级 IV级 轨距（mm） +4-3 +6-4 +8-6 +12-8 水平（mm） 5 8 10 13 三角坑（基长2.5m）（mm） 4 6 8 10 波长1.5-42m 高低 5 8 11 14 轨向 5 7 8 10 舒 适 性 指 标 等速检测 车体垂向计算速度(m/s2) 1.0 1.5 2.0 2.5 车体横向计算速度(m/s2) 0.6 1.0 1.5 2.0 160km/h检测 车体垂向计算速度(m/s2) 0.6 1.0 1.2 1.6 车体横向计算速度(m/s2) 0.4 0.6 1.0 1.2
8、波长1.5-70m 高低（mm） 6 10 15 轨向（mm） 6 8 12 轨距变化率（基长2.5m） 1.0 1.2 曲率变化率（基长18m）(1/m210-6） 1.2 1.5 注：高低和轨向偏差为计算零线到波峰的幅值； 水平限值不包含曲线按规定设置的超高值及超高顺坡量； 三角坑限值包含缓和曲线超高顺坡造成的扭曲量； 车体垂向加速度采用20Hz低通虑波，车体横向加速度采用10Hz低通虑波；加速度等速检测速度应在Vmax10%范围内。 避免出现连续多波不平顺和轨向、水平逆向复合不平顺。 第三章 轨检车的动态检测及发展趋势 随着列车速度的不断提高，轨道动态检测的作用越来越重要；随着列车的大面
9、积提速，轨道检测必须以动态检测为主；随着提速的全面实施，目前的静态检查方式、手段已不能适应提速的需要，必须采用连续的全项目的轨道检查仪检查。 3.1我国目前轨检车现状 目前，国内轨道动态检测手段主要是动检车、轨检车动态检查和机车(动车组)车载式线路检查仪，两者互为补充。轨检车动态检查的优点是检查项目比较全，数据比较准确，为定量检测；缺点是检测周期比较长。机车（动车组）车载式线路检查仪的优点是速度、里程采用机车监控器中的数据，准确性较高；能满足等速检测；每天检测一次或若干次，监测频率高；监测数据实时无线传输，获取信息时效快；缺点是检测项目少，只有垂直和水平加速度2个项目，为定性检测。 3.2轨检
10、车发展趋势 （1）我国各铁路局一般只配有两辆轨道检查车：DJ997597（GJ-3型）、DJ998415(GJ-4型)。其中GJ-4型车能满足160km/h的检测要求，GJ-3型车只能满足120km/h的检测要求。主要检测项目为左右高低、左右轨向、轨距、水平、三角坑、车体垂直加速度和车体横向加速度，能够实时输出各级超限信息、波形图，并计算输出每 200米轨道单元区段的标准差（即轨道质量指数TQI）。铁道部轨检车每十天检测一遍。动检车检测项目为高低、水平、三角坑、横加、垂加、70m高低、曲率变化率、横加变化率和有关动力学安全指标（如脱轨系数、轮轴横向力、轮重减载率等），目前动检车还缺少轨距、轨向
11、、70m轨向、轨距变化率四个项目。 （2）为适应线路高速化、电气化的新形势，新型轨检车应具备的检测功能（发达国家已经达到的检测能力）： 测力轮对。测量轮轨之间的横向力和水平力，计算脱轨系数和减载率；长波不平顺（波长大于40米小于120米的不平顺）； 电气综合检测（主要指电气化铁路导线的测量）； 钢轨磨耗（包括垂直磨耗、侧面磨耗、波浪形磨耗）； 道床弹性检测； 高速线路噪声检测； 地质雷达应用（主要检测道碴层厚度、路基暗洞、道床脏污率、轨枕失效率、隧道衬砌裂纹及衬砌暗洞）。 第四章 轨道不平顺管理存在的问题及采取的对策 4.1 轨道不平顺管理存在的问题 目前轨道不平顺管理现场在检查、作业上存在的
12、主要问题： （1）检查不细。主要表现为两个方面：一是在日常检查项目上仍是单打一，只检查轨距、水平；二是日常检查仍以传统、习惯的目视检查代替工具检查，特别是轨向、高低、曲线正矢等项目的检。 （2）作业不细。主要表现为四个控制不严和一些不良做法： 轨向、直线地段的轨距变化率控制不严； 缓和曲线正矢差之差、超高顺坡率控制不严，对缓和曲线正矢仍只满足于单点不超限； 对曲线关键点轨道几何尺寸控制不严； 在机车车载式监测数据的应用上，部分工务段仍存在整修不及时、整治不彻底，连续出现重复级晃车地点的问题； 不少工区存在欠改道、起高接头的不良做法。 4.2 对轨道不平顺管理的建议 针对存在的问题和提速后线路养
13、护维修出现的新情况、新问题，如何进一步加强轨道不平顺控制，提出以下几点建议： 1、严格控制轨道初始不平顺。根据外国高速铁路的实践，保持轨道平顺性的主要技术措施首先是严格控制轨道的初始不平顺。在高速行车条件下，钢轨的原始不平顺和焊缝的逆向不平顺会产生巨大的轮轨冲击力，引起车体垂向和横向加速度严重超标。铁科院的研究资料表明：0.2mm微小焊缝迎xxx阶形不平顺，300km/h时引起的轮轨冲击性高频作用力可达722KN，低频轮轨力达321KN，可加速道碴破碎，道床路基产生不均匀沉陷，从而形成较大的轨道不平顺。钢轨的初始不平顺同时具有记忆特征，会直接造成相同的局部不平顺。因此，要严格控制钢轨和焊缝的原
14、始不平顺，严把钢轨的供货质量和焊接质量；注重钢轨、焊缝的打磨，消除轨面初始不平顺；并严格按作业质量验收标准来控制轨面初始不平顺。二是采用保持平顺性好的重型轨道结构：采用重型钢轨区间或跨区间无缝线路，采用平顺性好的大号码可动心轨道岔，采用横向阻力大的轨枕或无碴轨道，采用弹性好、可靠性高的扣件、垫板等。 2、进一步加强动态检测，科学指导线路养护维修。针对提速后线路养护维修出现的新情况、新问题，进一步加强轨道不平顺管理。一是坚持高标准严要求，进一步加大动态检测、监控的力度，对提速干线进一步加密检测周期，对主要线路全部实施提档检查。二是充分发挥轨道动态检测资料指导线路养护维修的作用，全面实行峰值管理和均值管理相结合，主要做好三方面的工作：一方面利用轨检车的三级、二级超限资料和车载式线路检查仪的级晃车地点，采用峰值管理的方法，指导线路补修工作；其次是利用轨检车检测的轨道质量指数（TQI）指导线路维修保养工作，路局根据不同线路、不同轨道结构制定不同的TQI保养管理值，对超过TQI保养管理值的地段要在认真分析的基础上本着削峰值的原则，结合工区的保养能力，确定每个月保养的重点地段，然后分析每200m单元区段TQI分项值的分布情况，确定每个单元区段保养的重点作业项目，真正做到把有限的劳力和资金用到最需要的地方，不断提高线路养修工作的针对性和科学性；第三是充分重视复合不平顺
