编组场驼峰下使用的主型对称道岔脱轨事故时有发生,严重影响运输生产秩序,并大幅增加了养护维修工作量。常规的几何尺寸保养、驼峰纵断面线形优化等措施不能有效规避风险。本文通过对脱轨案例的梳理,归纳总结发生脱轨事故的共性因素及特征,基于准静态轮轨接触理论对道岔区脱轨事故的作用机理进行分析时发现,车辆通过6号对称道岔转辙器区时,当车轮接触尖轨前部时轮轨接触点位于轮缘顶部,轮轨接触角较小,尖轨尖端至尖轨顶宽15mm范围内脱轨系数临界值小于区间线路,是较为危险的区域。不利的轮轨接触状态是导致溜放车辆在6号对称道岔区发生脱轨的根本原因。通过建立车辆-道岔动力学模型仿真分析列车通过道岔转辙器区时的动力学响应,以车轮动态抬升量为指标分析车辆、道岔及环境等参数对爬轨性能的影响特性,结果表明:减小尖轨降低值使尖轨提前承载、减小尖轨转辙角、提高轨道弹性、保持轴箱弹性定位、润滑尖轨、道岔前设置长度不低于3m的夹直线等均有利于降低脱轨风险。通过理论仿真分析与动力学性能试验研究结论,提出道岔区增设防脱轨装置、优化尖轨与基本轨匹配关系、降低轨道结构横向刚度、钢轨表面摩擦系数控制等四个方面的主要防脱轨措施。其中,为避免因车轮贴靠尖轨运行引起的爬轨脱轨事故,从限制车辆横向偏移量的角度研究设计了防脱轨装置,防脱轨装置平直段与基本轨的轮缘槽设置为50mm,建议轮缘槽大于54mm时需进行调整。防脱轨装置平直段长度为600mm,起点在尖轨尖端前410mm处,终点在尖轨10mm断面,缓冲段开口值为80mm,开口段开口值95mm。动力学性能测试与长期观测结果表明:防脱轨装置可有效避免尖轨顶宽20mm前侧面与车轮轮缘接触,避免脱轨事故的发生。图75幅,表12个,参考文献47篇。