5道岔的功用类型单开道岔构造及几何尺寸

本讲主要讲述道岔发展概论，道岔类型及相应特点，单开道岔构造、几何形位。第五讲道岔构造从一条线路转向或越过另一条线路时所用的设备叫做道岔。建国以来，我国铁路道岔大致经历了4个发展阶段，即75型、92型、提速型、99型。一、道岔发展概述75型75型及以下各型道岔均为单一固定辙叉道岔，仅有道岔号数的不同；92型以采用矮型特种断面制造尖轨为代表的92型道岔，使我国道岔设计及制造水平有了提高，但由于工、电设备未能同步发展，92型轨枕仍未突破120km时速的限制；提速道岔1995年，为适应铁路提速的需要，根据铁道部的要求，专业设计院、铁科院、丰台桥梁厂等多家单位组成了“提速道岔联合设计组”。针对我国铁路道岔在设计、制造、铺设和维修方面与国际先进技术的差距，设计了“提速道岔”。基本适应时速160km以下的需要，但也发现大量问题，而且速度档次不明确。99型从1999年起，又进一步优化了设计，采用了诸多新工艺，并且把用量最大的12号道岔分为I、II、III型3类，分别适应200、160、120km的时速。1）数量多2）构造复杂3）使用寿命短4）限制列车速度5）行车安全性低6）养护维修工作量大道岔与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。二、特点三、类型交叉渡线交分道岔连接与交叉的组合菱形交叉直交叉交叉复式道岔右开道岔左开道岔单式道岔线路的连接线路的连接、交叉、连接与交叉的组合三种。1基本形式普通单开道岔、单式对称道岔、三开道岔、交叉渡线和交分道岔。2标准型式的道岔1）普通单开道岔我国最常见的道岔类型，简称单开道岔，其主股为直线，侧股由主股向左侧（称左开道岔）或右侧（称右开道岔）岔出，其数量占各类道岔总数的90%以上。60kg/m12#提速道岔60kg/m30#高速道岔60kg/m18#高速道岔60kg/m12#同侧曲线道岔60kg/m12#可动心轨单开道岔2）对称道岔它是单开道岔的一种特殊型式，整个道岔对称于主股的中线或辙叉角的中分线，列车通过时无直向及侧向之分。①尖轨长度相同时，尖轨作用边和主线方向所成的交角约为单开道岔之半；②导曲线半径相等时，对称道岔的长度要比单开道岔短；③其它条件相同时，导曲线半径约为单开道岔的两倍；④在曲线半径和长度保持不变时，可采用比单开道岔更小号数的辙叉。平面特点：①在道岔长度固定的条件下，使用对称道岔可获得较大的导曲线半径，能提高过岔速度；②在保持相同的过岔速度的条件下，对称道岔能缩短道岔长度，从而能缩短站坪长度，或增加股道的有效长度。优点：对称道岔的这些特点使得它在驼峰、三角线上获得应用，并使用于工业铁路线和城市轻轨线上。应用：3）三开道岔又称复式异侧对称道岔，是复式道岔中较常用的一种型式。它相当于两组异侧顺接的单开道岔，但其长度却远比两组单开道岔的长度之和为短。三开道岔由一组转辙器、运行条件较差，非十分困难时，不轻易采用。常用于铁路轮渡桥头引线、驼峰编组场以及地形狭窄又有特殊需要的地段。三开道岔4）交分道岔交分道岔由菱形交叉、转辙器和连接曲线等部分组成。交分道岔有单式、复式之分。复式交分道岔单式交分道岔单式交分道岔菱形交叉一般是直线与直线的交叉，由二副锐角辙叉、二副钝角辙叉和连接钢轨组成。75kg/m12#复式交分道岔特点复式交分道岔相当于两组对向铺设的单开道岔，实现不平行股道的交叉，但具有道岔长度短，开通进路多及两个主要行车方向均为直线等优点，因而能节约用地，提高调车能力并改善列车运行条件。5）交叉渡线(下页图）由4组类型和号数相同的单开道岔和一组菱形交叉，以及连接钢轨组成，用于平行股道之间的连接，仅在个别特殊场合下使用。60kg/m12#改进型渡线道岔五渡九交组合道岔转辙器、辙叉及护轨、连接部分和岔枕。1组成部分四、单开道岔构造转辙器辙叉及护轨连接部分1）以钢轨类型区分75、60、50、43、38kg/m。2）以标准道岔号数(辙叉号数)区分6、7、9、12、18、24号。2、单开道岔的类型区分1）组成由两根基本轨、两根尖轨、道岔转换设备及联结零件组成。3、转辙器2）基本轨用12.5或25标准断面的普通钢轨制成，主股为直线，侧股转辙器各部分的轨距在工厂预先弯折成规定的折线。折线3）尖轨在平面上的线型①直线型优点：制造简单，便于更换，尖轨前端的刨切较少，横向刚度大，尖轨的摆度和跟端轮缘槽较小，可用于左开或右开。缺点：这种尖轨的转辙角较大，列车对尖轨的冲击力比较大，尖轨尖端易于磨耗和损伤。②曲线型优点：冲击角小，导曲线半径大，列车进出侧线平稳，有利于机车车辆的高速通过。缺点：制造复杂。①贴尖式采用普通钢轨刨切，将头部经过刨切形成尖轨置于较基本轨高出6mm的滑床板上，使尖轨叠盖在基本轨轨底，就形成了贴尖式尖轨。4)与基本轨的贴靠方式贴尖式尖轨滑床板尖轨基本轨轨撑②藏尖式：当采用矮型特种断面钢轨加工尖轨时，一般在轨头下腭轨距线以下作1：3的斜切，使尖轨尖端藏于基本轨的轨距线之下，形成藏尖式结构。藏尖式尖轨5）尖轨尖端的受力情况（见教材P95，图4-6）①尖轨顶宽50mm以上部分完全受力。②尖轨顶宽20mm以下部分完全由基本轨受力。③尖轨顶宽在50mm～20mm之间的部分，为车轮轮载转移的过渡段。1）辙叉的组成由叉心、翼轨、联结零件组成。4、辙叉及护轨高致密度高锰钢辙叉直线辙叉按平面型式分曲线辙叉辙叉固定辙叉按构造类型分活动辙叉2）辙叉的类型3）固定辙叉直线固定式辙叉又分为整铸辙叉和钢轨组合式辙叉两种。整铸辙叉优点：使用寿命长，养护维修方便。有害空间：从辙叉咽喉至实际尖端之间的一段轨线中断的空隙。合金钢辙叉钢轨组合辙叉优点是取材容易，无特殊工艺要求，加工制造方便。缺点是零件多，养护维修工作量大。组合辙叉α道岔号数（辙叉号数）N=cotα式中α为辙叉角。护轨设于固定辙叉的两侧，用于引导车轮轮缘，使其进入相应的轮缘槽，防止与叉心碰撞。护轨4）可动辙叉①可动心轨式辙叉②可动翼轨式辙叉这类结构中心轨固定，翼轨可动，又可分为单侧翼轨可动或双侧翼轨可动两种型式。优点：这类辙叉可以设计成与既有固定辙叉互换的尺寸，铺设时可以避免引起站场平面的变动，同时又满足了消灭有害空间的要求。缺点：可动翼轨的横向稳定性较差，翼轨的固定装置结构复杂。③其它消灭有害空间的辙叉型式我国从1972年开始，先后在一些主要干线上试铺了12号弹性可弯式心轨活动辙叉道岔，其中技术含量最高的为可动心轨式提速道岔。其直向通过速度可达到160km/h。5、连接部分连接部分是指转辙器和辙叉之间的连接线路，包括直股连接线和曲股连接线（即导曲线）。1）平面线型导曲线的平面形式可以是圆曲线、缓和曲线或变曲率曲线。我国目前铁路上铺设的道岔导曲线均为圆曲线，当转辙器尖轨或辙叉为曲线型时，尖轨或辙叉本身就是导曲线的一部分，确定导曲线平面形式时应将尖轨或辙叉平面一并考虑。圆曲线两端一般不设缓和曲线。2）配轨一般配置8根钢轨，直股连接线4根，曲股连接线4根。配轨时要考虑轨道电路绝缘接头的位置和满足对接接头的要求，并尽量采用12.5m或25m长的标准钢轨。连接部分使用的短轨，一般不短于6.25m，在困难的情况下，不短于4.5m。3）横断面导曲线由于长度及限界的限制，一般不设超高和轨底坡。4）加强设备为防止导曲线钢轨在动荷载作用下的外倾及轨距扩大，可设置一定数量的轨撑或轨距拉杆。还可同区间线路一样设置一定数量的防爬器及防爬木撑，以减少钢轨的爬行。1）木岔枕长度为2.60～4.80m，级差0.20m，共12级。2）钢筋混凝土岔枕长度为2.60m～4.90m，级差0.10m，共24级。6、岔枕3）岔枕的布置要求①铺设在单开道岔转辙器及连接部分的岔枕，应与道岔的直股方向垂直。②辙叉部分的岔枕，应与辙叉角的角平分线垂直。③从辙叉趾前第二根岔枕开始，逐渐由垂直角平分线方向转到垂直于直股方向。岔枕布置图④为改善列车直向过岔时的运行条件，提速道岔中所有的岔枕均按垂直于直股方向布置，间距均匀一致，均为600mm。600600600600600600600600600600600600600600600600600600600600600600600