陈 浩 芦道林

(中国铁路西安局集团有限公司，西安 710000)

高速铁路道岔具有设计标准高、列车通过速度快、养护维修时间短等特点，是保证高速铁路安全性、舒适性和可靠性的必要条件。在高速铁路道岔研究方面，我国先后研制出了250 km/h和350 km/h系列高速道岔，目前已投入运营的高速铁路道岔分为客专线、CN和CZ三种系列，形成了我国独有的高速铁路道岔技术体系[1-4]。

本文以客运专线18号道岔为研究对象，对该道岔进行动力学仿真分析，研究高速列车通过道岔时的动力学规律，探讨高速道岔设计关键技术，旨在为高速道岔的后续优化设计和养护维修提供参考。

1 仿真参数与动力学评价指标

1.1 道岔结构参数

本文采用60 kg/m钢轨18号可动心轨道岔(客专(07)009)，道岔全长69 m，导曲线半径 1 100 m，道岔线形如图1所示。道岔直向容许通过速度350 km/h，侧向容许通过速度80 km/h，道岔轨距均为 1 435 mm。道岔主要结构特点如下：

图1 18号道岔平面线形图(mm)

(1)尖轨型式为相离半切线型，采用21.45 m长的60D40钢轨，尖轨尖端为藏尖式。

(2)转辙器部分尖轨跟端为限位器结构。

(3)辙叉部分采用钢轨组合型，心轨采用60D40钢轨，翼轨采用轧制特种断面钢轨。

(4)可动心轨辙叉曲股设置护轨，护轨采用33 kg/m槽型钢，高出基本轨顶面12 mm，采用弹性夹扣压基本轨的方式。

(5)道岔区钢轨设置1∶40的轨底坡或轨顶坡。

1.2 动力学评价指标

根据高速铁路道岔的试验和运营经验，本文选取的车辆-道岔动力学性能评价指标如表1所示。

表1 车辆-道岔动力学性能评价指标

2 车辆-道岔耦合动力学模型

2.1 车辆模型

本文利用多体动力学软件UM，建立了CRH2型高速动车组模型，建模过程中考虑如下假定：(1)将车体、转向架、轮对等视为刚体，忽略其弹性变形；……