[发明专利]一种铁路柔性护轨装置的设计方法

说明书

本发明公开了一种铁路柔性护轨装置的设计方法，将所述护轨设置于所述钢轨外侧，这种设计方法尚属首创，避开了所述钢轨内侧安装的设备，同时所述护轨与所述钢轨之间间距X是根据在不同的轨道地段及不同条件下的轮轨参数轮辋宽度D、钢轨轨头宽度L、轮缘厚d计算得出护轨与钢轨之间距离的平均值，同时采用统计学原理的均方差计算分析出偏离量，进而再以具体柔性护轨装置铺设地段选取不同的保证系数N精确计算出该段X值的设计值大小，能有效的防止动车组车轮的脱轨。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别涉及一种铁路柔性护轨装置及其设计方法。

背景技术

现有铁路轨道在一些高危轨道地段为防止动车组车轮脱轨需要安装护轨装置，如在桥梁、长大隧道、高路堤、小半径曲线及长大坡道等高危轨道地段，现有的护轨装置几乎都设置于铁路钢轨内侧，但是随着越来越多的设备(如电气设备、信号设备等)安装于钢轨内侧，钢轨内侧的护轨装置的安装空间有限，甚至难以安装，需要重新设计一种护轨装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的问题，即现有的护轨装置几乎都设置于铁路钢轨内侧，但是随着越来越多的设备安装于钢轨内侧，钢轨内侧的护轨装置的安装空间有限，甚至难以安装的上述不足，提供一种铁路柔性护轨装置及其设计方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种铁路柔性护轨装置的设计方法，所述护轨装置包括护轨，所述护轨位于钢轨外侧，所述护轨与所述钢轨之间的距离X通过以下方程确定：

其中，X为所述护轨与所述钢轨之间的设计距离，为所述护轨与所述钢轨之间的距离的平均值，D为轮辋宽度，L为所述钢轨轨头宽度，d为轮缘厚，σ为均方差，N为保证系数。

采用本发明所述的一种铁路柔性护轨装置的设计方法，将所述护轨设置于所述钢轨外侧，这种设计方法尚属首创，避开了所述钢轨内侧安装的设备，同时所述护轨与所述钢轨之间间距X是根据在不同的轨道地段及不同条件下的轮轨参数轮辋宽度D、钢轨轨头宽度L、轮缘厚d计算得出护轨与钢轨之间距离的平均值同时采用统计学原理的均方差计算分析出偏离量，进而再以具体柔性护轨装置铺设地段选取不同的保证系数N精确计算出该段X值的设计值大小，能有效的防止动车组车轮的脱轨。

优选地，所述护轨装置设置在桥梁、小半径曲线、高路堤、长大坡道、长大隧道等地段时，所述X的值根据设置地段轮轨参数确定，起到防止动车组车轮脱轨、提高轨道结构纵横向刚度增强稳定性、减少工务维修工作量的作用，正常工况条件下动车组车轮不与柔性护轨装置发生接触，只有在动车组车轮处于非正常工况条件，出现动车组车轮有爬上钢轨的趋势时，动车组车轮轮辋外侧将与柔性护轨装置发生接触，柔性护轨装置分担一部分动车组车轮作用于钢轨的横向力，使车轮脱轨系数降低，同时柔性护轨装置引导非正常工况的车轮恢复到正常的运行轨迹，起到防止动车组车轮发生脱轨的功能。

优选地，相邻设置的连接所述护轨的两个支座处，两个所述X的值的误差为0-±5mm。

优选地，所述护轨上缘顶部高于所述钢轨顶面的距离Y通过以下方程确定：

其中，Y为所述护轨上缘顶部高于所述钢轨顶面的设计距离，H₁为所述护轨防脱轨的有效高度，h为车轮轮缘高度，ΔL为车轮外侧端部距所述钢轨顶面的距离，Δh为所述钢轨的垂直磨耗，Δs为车轮踏面的垂直磨耗，H₂为限界要求最高值。