基于静力学分析的齿轨铁路接触轨中心锚结方案研究

李庆军，关金发，陈俊卿，甘 磊，陈 展

0 引言

齿轨铁路适合作为地势起伏较大以及坡度较陡地区的一种交通形式，其主要特点是在列车转向架中部装有驱动齿轮，在坡道区段驱动齿轮与地面安装的齿轨啮合提升爬坡能力[1]。齿轨铁路最早应用于1869年的美国华盛顿山齿轨铁路[2]，国内的九寨沟、张家界以及七星山等地也正在准备修建齿轨铁路。接触轨是安装于齿轨旁地面上的供电装置，是齿轨铁路牵引供电系统的重要组成部分[3]。一般的齿轨铁路运用限制坡度为250‰，运行速度不高于40 km/h。在大坡度条件下，齿轨铁路接触轨的可靠性对列车安全运行起着至关重要的作用。 国内外学者对接触轨系统做了大量的研究。文献[4]基于ANSYS软件建立集电靴与接触轨直接 耦合的动力仿真模型；文献[5]基于ANSYS Workbench对钢铝复合接触轨温度应力进行了有限元分析，得到不同工况下接触轨温度应力分布模型；文献[6]推导了第三轨系统动力学耦合方程，基于Newmark算法研究了接触轨结构的相关参数对受流质量的影响；文献[7]基于SolidWorks Simulation有限元分析软件，进行了接触轨膨胀接头在实际载荷下的受力分析及疲劳分析；文献[8]基于接触轨跨距情况、列车时速、靴轨作用力等不同条件，分别对接触轨动、静挠度进行分析研究，得到系统本身最大挠度情况；文献[9]利用ANSYS有限元分析软件分析了接触轨预载变形与受流器模态，建立了受流器与第三轨耦合动力学模型，分析得出受流器惯性力对接触压力检测影响较大的结论。……