铁路轨道知识

铁路轨道知识目录Ⅰ.轨道的组成及作用1.钢轨2.轨枕3.道床4.钢轨联结零件5.防爬设备6.道岔Ⅱ.轨道的类型1.有咋轨道2.无砟轨道Ⅲ.轨道上两股钢轨的相互位置1.轨距2.水平3.轨距加宽4.外轨超高轨道是铁路线路的组成部分，用来引导列车行驶方向，直接承受由车轮传来的巨大压力，并将之传递、扩散到路基或桥隧建筑物上的整体工程结构。包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等，称作铁路线路的上部建筑。一、轨道的组成及作用1）支承和引导车轮；2）为车轮滚动提供阻力较小的表面；3）承受车轮的作用力并传布于轨枕；4）在电气化铁路和自动闭塞区段，作为轨道电路使用。钢轨的作用要求它应当具备足够的刚度、韧度、硬度、顶面粗糙等特点。（1）钢轨的作用钢轨（2）钢轨断面为了使钢轨具有最佳的抗挠曲性能，钢轨断面的造型统一为—“工”字形。(2)断面特点轨腰应具有一定高度。轨底较宽有利于保证钢轨稳定。轨头为适应轮轨接触，应大而厚。钢轨断面的组成(1)断面形状在我国，钢轨的类型以每米长度的大致质量的kg整数（kg/m）表示，现行的标准钢轨类型有：75kg/m、60kg/m、50kg/m等。我国标准钢轨长度为12.5及25m两种。此外还有专供曲线地段铺设内轨用的标准缩短轨若干种。（3）钢轨类型及长度（4）轨缝普通轨道为适应钢轨热胀冷缩的需要，钢轨接头处必须留有一定的缝隙。预留轨缝不应太小，以免高温时钢轨伸长而无伸长余地；轨缝也不应太大，以免低温时钢轨缩短，缝隙过大，严重影响运行。作用:支承钢轨，将钢轨传来的压力传递给道床，并且还可以保持钢轨位置和轨距。按制作材料分为:木枕和钢筋混凝土枕。钢筋混凝土枕:使用寿命长，稳定性能高，养护工作量小等。按用途分为:普通轨枕、岔枕和桥枕。长度:一般为2.5m。道岔用的岔枕和钢桥用的桥枕，长度有2.6~4.85m多种。轨枕轨枕间距的计算轨枕间距示意图普通轨道上，钢轨接头处车轮的冲击动荷载大，接头轨枕间距（c）应该比中间轨枕间距（a）小一些。而且，从c向a过渡时，应该有一个过渡轨枕间距（b），以适应荷载的变化。三者大小为：abc。①道床的功用道床铺设在路基面上的石碴（道碴）垫层，介于轨枕与路基之间，是轨道的重要组成部分。道床断面道床②道床的材料选择1）承受来自轨枕的压力，均匀的传递到路基；2）固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动，保持轨道的稳定；3）提供轨道弹性，缓和机车车辆轮对对钢轨的冲击；4）提供良好的排水性能，减少路基病害；便于轨道养护维修作业。以碎石、矿渣、沙子等为材质构成的碎石道床，是我国目前使用最广泛的道床类型。作用:联结钢轨与钢轨间的接头1、接头联结零件联结零件分为接头联结零件和中间联结扣件。可以分为：木枕联结扣件和混凝土枕联结扣件。2、中间联结扣件作用：将钢轨紧扣在轨枕上。木枕轨道中间联结方式主要有混合式和分开式。钢轨联结零件主要有扣板式、拱形弹片式和ω型弹条式三种。由于ω型弹条式扣件不仅比前两种使用的零件少，结构简单，而且弹性好，扣压力最大，因此大量采用。钢筋混凝土轨道中间联结方式•线路爬行——因列车运行时纵向力的作用，使钢轨甚至带动轨枕产生纵向移动，这种现象叫线路爬行。•危害——轨缝不均，轨枕歪斜，对轨道造成极大破坏，危及行车安全。•防爬措施——安装防爬器和防爬撑。防爬撑可采用废旧枕木；在山区可采用石条代替。防爬设备机车车辆在运行过程中，由一条线路转入另一条线路，就需要设置线路的连接与交叉设备，即道岔。作用:使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备。在车站上大量铺设，用的最多的是单开道岔一、普通单开道岔组成：转辙器、辙叉及护轨、连接部分。1.转辙器组成：两根基本轨、两根尖轨、转辙机械；作用：操作转折机械可以改变尖轨的位置，确定道岔的开通方向。辙叉及护轨道岔2.辙叉及护轨组成：辙叉心、翼轨、护轨；作用：保证车轮安全通过两股轨线的相互交叉处。3.连接部分护轮轨护轮轨辙叉尖轨尖轨连接转辙器组成：两根直轨，两根导曲轨；作用：连接转辙器和辙叉器及护轨部分，使之成为一组完整道岔。有害空间：从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖端之间，存在一个轨线中断的空隙。1)由于有害空间的存在，当机车车辆通过辙叉有害空间时，轮缘有可能走错辙叉槽而引起脱轨；2)设置护轮轨的运行方向实行强制性的引导。活动心轨道岔：消灭有害空间，适应列车高速运行要求。翼轨翼轨二、对称道岔（双开道岔）整个道岔对称于主线的中线或辙叉角的中分线，列车通过时无直向及侧向之分。三、三开道岔三开道岔是将一个道岔纳入另一个道岔内构成（两顺向道岔），有三个辙叉，可开通三个方向。道岔号数（辙叉号数）道岔因其辙叉角的大小不同，有不同的道岔（Ｎ)。道岔的辙叉号码可用道岔辙叉角的余切（即辙叉的跟端长和跟端支距的比值）来确定。EFNctgAE辙叉号码N越大，辙叉角越小，侧向过岔允许速度越高。但N越大，则道岔全长越长，占地长度也越长，工程费用相应增加。目前我国主要线路上大多使用9、12、18、30号道岔，所允许的侧向通过速度分别为30、40、80、140km/h。二、轨道的类型轨道按道床的类型分为有砟轨道和无砟轨道。有砟轨道由有砟道床组成的轨道称为有砟轨道，有砟轨道具有铺设方便，造价低廉的特点。但维修频繁，作业量大。无砟轨道由无砟道床组成的轨道称为无砟轨道，它是相对于有砟轨道而言的。无砟轨道结构因具有稳定性好、维修工作量少、耐久性好等优点。机车车辆轮对和直线地段钢轨的相互位置中可以看出：轨距（1435mm）S0＝轮对宽度q十活动量δ由于轮缘和钢轨之间有—个游间活动量(δ)，使轮缘能在两股钢轨之间自由滚动、而不会卡住。⑴轨距三、轨道上两股钢轨的相互位置⑵水平水平是指两股钢轨的顶面，在直线地段应保持在同一水平面上，在曲线地段应满足外轨超高均匀和平顺的要求。如有误差，在规定的距离范围内，两股钢轨的顶面高度差不超过4mm。⑶轨距加宽由于固定轨距的影响，为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，在小半径曲线上轨距应适当地加宽，减少轮轨间的磨耗。曲线半径R（m）加宽值（mm）R≥3500350＞R≥3005R＜30015机车车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用使曲线外轨承受了较大的压力，造成两股钢轨磨耗不均现象。必须将外轨抬高，使机车车辆内倾，以平衡离心力的作用，外轨比内轨高出的部分称为超高。⑷外轨超高