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中国加快了城镇化建设的脚步,人口越来越往城镇集中。为缓解越来越严峻的交通压力,加快地铁修建的步伐势在必行。 扣件系统做为固定钢轨、保持轨距、提供弹性的集成系统,一直以来是铁路建设中的关键技术之一;同时扣件又是地铁线路上的薄弱环节,是养护维修的重点难点,直接影响着列车运行的安全性。扣件系统中的关键部件是用来提供扣压力的弹条。但是由于地铁扣件工作环境特殊,弹条直接暴露于空气中,处于潮湿、酸、碱、电化学等腐蚀条件共存的环境,工作条件恶劣,加上养护维修不到位等因素,近两年来地铁弹条出现病害的情况频繁发生,对列车的行车安全构成严重威胁,进行弹条的优化分析,减少弹条病害的发生,已经刻不容缓。 本文从DTⅥ2型扣件系统的病害情况出发,总结了地铁扣件系统的主要病害、诱发因素,对 DI 弹条的病害现状进行总结,从原因分析、动力学仿真分析、优化改进、工艺实验、成品质量验证等方面开展工作,在提升 DI 弹条整体性能、减少病害发生等方面提出优化方案,进行了大量实验进行验证,并根据实验的良好效果,对 DI 弹条的全套资料进行固化,用以辅助扣件系统特别是弹条的研究和生产。论文的主要工作和结论如下: 1.地铁扣件的病害主要体现在扣压力不足、疲劳断裂、防锈效果不佳三个方面。从使用现场反馈出的情况分析出:扣压力不足主要是由于在设计时未对弹条就位标准进行规定引起的;疲劳断裂由轨道情况复杂、安装方法错误引起;防锈效果不佳由表面处理方式选择不合适引起。 2.在三维设计软件中,建立了DTⅥ2型扣件系统的完整有限元模型,对DI弹条的静载荷和Mises应力进行了仿真分析。 3.针对地铁扣件系统现场使用时出现的典型病害,结合仿真分析结果,从原材料、工艺参数、工装模具、表面处理方式等几个方面进行了改进,通过一系列实验,找到了弹条病害的影响因素,同时证明了改进措施的可行性。 4.针对地铁扣件系统现场服役条件的恶劣性,为尽量减少扣件系统病害,专门提出了地铁扣件系统的养护维修建议。