铁道工程-第五章-道岔

一、道岔的功用及类型二、单开道岔的构造三、单开道岔的几何尺寸四、单开道岔的总布置图五、过岔速度和提高过岔速度的措施第五章道岔内容提要一、道岔的功用及类型1.定义道岔是使机车车辆从一股轨道分支进入另一股轨道、或跨越另一股轨道的线路设备。2.主要功能（1）实现线路的连接和交叉；3.特点构造复杂、寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。（2）用于铁路列车的到发、会让、越行、调车、以及机车摘挂等作业的线路；（3）用于铁路路网与厂矿、港口专用铁路的连接，以及在区间两线之间改变行驶线路的连接。轨道结构三大薄弱环节：曲线、接头、道岔一、道岔的功用及类型4.基本类型线路的连接、交叉、连接与交叉的组合（1）线路连接——单式道岔和复式道岔（2）线路交叉——直交叉和菱形交叉（3）连接与交叉的组合——交分道岔和交叉渡线单开道岔对称（双开）道岔单式异侧道岔不对称道岔单式同侧道岔道岔对称道岔三开道岔不对称道岔三轨套线道岔套线道岔四轨套线道岔线路连接和交叉直角交叉（习惯称道岔）交叉直线菱形交叉菱形交叉直线与曲线菱形交叉曲线与曲线菱形交叉单式交分道岔道岔与交叉组合复式交分道岔单渡线道岔交叉渡线道岔道岔按功能和用途分类：单开道岔渡线（单开道岔）交叉渡线（菱形交叉）一、道岔的功用及类型是我国最常见的道岔类型，其数量占各类道岔总数的90％以上其主线为直线，侧线由主线向左侧（左开道岔）或右侧（右开道岔）岔出单开道岔构造相对简单，具有一定代表性，了解和掌握这种道岔的基本特征，对各类道岔的设计、制造、铺设、养护均有十分重要的意义一、道岔的功用及类型5.单开道岔是单开道岔的一种特殊型式，只是在两股都是正线轨道上使用，但站场使用较多小号码的对称道岔，并被使用于工业铁路线和城市轻轨线上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。单式对称道岔单式不对称道岔6.对称道岔一、道岔的功用及类型因此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；在保持相同的过岔速度条件下，对称道岔能缩短道岔长度，从而缩短站坪长度，增加股道的有效长度。主要特点：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的一半；②导曲线半径相等时，对称道岔的长度要比单开道岔短，其他条件相同时，导曲线半径约为单开道岔的两倍；③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。又称复式异侧对称道岔，是复式道岔中较常用的一种型式。他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。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三开道岔由一组转辙器、一组中间辙叉和二组同号数的后端辙叉所组成该道岔构造比较复杂，维修较困难，运行条件较差，非十分困难时，不轻宜采用对称三开道岔不对称三开道岔7.三开道岔一、道岔的功用及类型有单式、复式之分。单式交分道岔复式交分道岔8.交分道岔一、道岔的功用及类型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，因而节约用地，提高调车能力并改善列车运行条件交分道岔由菱形交叉、转辙器和连接曲线等部分组成。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由四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渡线交叉渡线9.交叉渡线一、道岔的功用及类型单开道岔由转辙器部分、连接部分、辙叉与护轨以及岔枕组成二、单开道岔的构造1.单开道岔构造二、单开道岔的构造1.单开道岔构造单开道岔由转辙器部分、连接部分、辙叉与护轨以及岔枕组成单开道岔由转辙器部分、连接部分、辙叉与护轨以及岔枕组成基本轨导轨护轨翼轨叉心转辙器部分连接部分（导曲线）辙叉部分道岔直向道岔侧向道岔角两条线路中心交点尖轨辙叉角SwitchbladesStockrailCheckrailFrog二、单开道岔的构造1.单开道岔构造ACB0ACB0主线岔线道岔始端道岔终端道岔中心逆向过岔顺向过岔二、单开道岔的构造1.单开道岔构造单开道岔以它的钢轨每米质量和道岔号数区分类别：（1）每米钢轨的质量：75、60、50、43kg/m；（2）标准道岔号数（用辙叉号数表示）：6、7、9、12、18、24、38、42。普线上最常用的是60轨固定型辙叉12号单开道岔。转辙器由两根基本轨、两根尖轨及各种联结零件和道岔转换设备组成，其作用是引导车轮从一线进入另一线。1－基本轨；2－尖轨；3－跟部结构；4－轨撑；5－顶铁；6－连接杆；7－辙前垫板；8－滑床板；9－通长垫板；10－辙后垫板2.转辙器二、单开道岔的构造基本轨尖轨连接杆二、单开道岔的构造（1）基本轨基本轨由标准钢轨断面的钢轨制成，一侧为直基本轨，一侧为曲基本轨。基本轨导轨护轨翼轨叉心转辙器部分连接部分（导曲线）辙叉部分道岔直向道岔侧向道岔角两条线路中心交点尖轨辙叉角二、单开道岔的构造受力情况:(1)承受车轮的垂直压力；(2)与尖轨共同承受车轮的横向水平力。为防止基本轨的横向移动，可在其外侧设置轨撑。实现竖向轮载在基本轨与尖轨之间顺利过渡。二、单开道岔的构造直基本轨不进行弯折。曲基本轨应按转辙器各部分的轨距在工厂事先弯折成规定的折线或采用曲线，以保持转辙器轨距、方向的正确，以及尖轨和基本轨的密贴。曲基本轨的弯折形式二、单开道岔的构造通常，道岔中不设轨底坡，为改善钢轨受力条件，提速道岔中基本轨设有1：40轨底坡车轮在转辙器区域运行二、单开道岔的构造a.尖轨是转辙器中的重要部件，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方向。（2）尖轨二、单开道岔的构造我国铁路大部分12号及以下的道岔，均采用直线型尖轨。直线型尖轨制造简单，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；但其转辙角较大，列车对尖轨撞击也大，尖端易于磨耗和损伤b.尖轨在平面上可分为直线型和曲线型我国新设计的12号道岔及以上的大号码道岔均采用曲线型尖轨。曲线型尖轨的工作边除尖轨尖端一小段直线外，其余均为圆曲线，这种尖轨冲击角较小，导曲线半径大，列车进出侧线比较平稳；但制造较复杂，前端刨切较多，并且左右开不能通用直线型尖轨的工作边为一直线，它与基本轨工作边所成的交角称转辙角β，与尖轨尖端角β0相等，也与车轮轮缘冲击尖轨工作边的角βc相等。转辙角β的大小决定了通过侧股速度的高低，并应与导曲线半径大小相匹配。c.直线型尖轨轮缘冲击角尖轨尖端角转辙角二、单开道岔的构造直线尖轨可用于左开或右开单开道岔，加工制造简单，便于修换，是我国目前应用较广泛的一种尖轨。其缺点是道岔长；尖轨尖端轨距加宽大，影响列车沿正线运行的平稳性；转辙角较大，列车逆向进入侧线时，轮缘对尖轨的冲击较大，列车摇晃，尖轨也较易于磨损。曲线型尖轨的工作边除尖端前部有一小段直线外，其余均为圆曲线，冲击角一般小于直线型尖轨，从而可提高列车运行平稳性与旅客舒适度。由于尖轨与导曲线的衔接较为圆顺，与同号码直线型尖轨道岔相比，可增大导曲线半径，缩短道岔全长。其缺点是左右开道岔不能通用，加工较为复杂。d.曲线型尖轨尖轨尖端角轮缘冲击角转辙角二、单开道岔的构造曲线型尖轨又分为切线型、半切线型、割线型、半割线型四种。我国铁路主要采用半切线型和半割线型曲线尖轨。尖轨可用普通断面钢轨或特种断面钢轨制成•普通断面钢轨制成的尖轨，一般在尖轨前端加补强板以增加其横向刚度•特种断面钢轨制成的尖轨，其断面粗壮、整体性强、刚度大，稳定性比普通断面钢轨好补强板基本轨尖轨平面图立面图顶面高出基本轨的尖轨二、单开道岔的构造•我国提速道岔以广泛采用矮型特种断面钢轨。取消了普通钢轨断面尖轨6mm抬高量，消除了列车过岔的垂向不平顺，可提高道岔直股过岔速度；•AT轨下设24mm高的滑床台，可设置扣压基本轨轨底的结构，增加基本轨的稳定性；•较高的滑床台，可减少沙尘与冰雪的影响，提高行车的安全性。矮型特种断面钢轨(简称AT轨)二、单开道岔的构造基本轨尖轨滑床台二、单开道岔的构造为使转辙器正确引导列车的行驶方向，尖轨尖端必须细薄，且与基本轨紧密贴合。尖轨与基本轨的贴靠方式通常有两种，即贴尖式和藏尖式•当采用普通钢轨刨切时，为避免对基本轨和尖轨刨切过多，一般将头部经过刨切的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的轨底，即形成贴尖式尖轨。基本轨轨颚不刨切，加工简单，备品方便。•当采用矮型特种断面钢轨加工尖轨时，一般在轨头下颚轨距线以下作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。因基本轨轨颚需要刨切，要求基本轨与尖轨的刨切接触面良好，加工要求严格，需备用曲、直基本轨。贴尖式尖轨基本轨轨颚不刨切藏尖式尖轨基本轨轨颚刨切二、单开道岔的构造尖轨与导曲线钢轨连接的一端称尖轨跟端。尖轨的跟部结构必须保证尖轨能根据不同的转辙要求在平面上左右摆动，又要坚固稳定，制造简单，维修方便。我国道岔主要采用间隔铁鱼尾板和弹性可弯式跟端结构。•间隔铁鱼尾板式结构主要由间隔铁、跟端夹板及联结螺栓等组成。这种结构零件较少，尖轨扳动灵活，但稳定性较差，容易出现病害•弹性可弯式尖轨在跟端前2～3根轨枕处，将轨底削去一部分，使与轨头同宽，形成柔性部位，使尖轨具有能从一个位置扳动到另一位置足够的弹性。其结构简单，易于保养间隔铁二、单开道岔的构造尖轨的长度随道岔号数和尖轨的型式不同而异。在我国铁路上，9号道岔的尖轨长度为6.25m；12号道岔直线型尖轨长度为7.7m，曲线型尖轨长度为11.3～13.88m；客运专线18号道岔尖轨长度为21.45m。在跨区间无缝线路中，为限制尖轨尖端的伸缩位移，在尖轨跟部的基本轨和尖轨轨腰上可安装限位器结构，将过大的温度力传递给外侧基本轨。限位器结构限位器式尖轨跟端二、单开道岔的构造尖轨断面变化图二、单开道岔的构造滑床板轨撑顶铁各种特殊形式的垫板道岔拉杆和连接杆转辙机械（3）转辙器上的零、配件二、单开道岔的构造①滑床板在整个尖轨长度范围内的岔枕面上，有承托尖轨和基本轨的滑床板。滑床板有分开式和不分开式两类。不分开式用道钉将轨撑、滑床板直接与岔枕联结；分开式是轨撑由垂直螺栓先与滑床板联结，再用道钉或螺纹道钉将垫板与岔枕联结。尖轨放置于滑床板上，与滑床板间无扣件联结。二、单开道岔的构造提速道岔滑床板结构滑床板二、单开道岔的构造②轨撑用于防止基本轨倾覆、扭转和纵横向移动的轨撑，安装在基本轨的外侧。它用螺栓与基本轨相连，并用两个螺栓与滑床板连结。轨撑有双墙式和单墙式之分。提速道岔中由于扣件扣压力足够大，未设轨撑。新近采用道岔轨撑为可调式轨撑，由轨撑、调整楔、垫板挡铁、一个或两个垂直螺栓和一个水平螺栓组成。通过拧紧调整楔的螺栓，可将基本轨固定在滑床板上。调整楔设有突出部分卡住轨撑，以防止基本轨爬行。我国早期使用的轨撑新近使用的道岔轨撑二、单开道岔的构造道钉轨撑滑床板二、单开道岔的构造二、单开道岔的构造③顶铁道岔顶铁设置在尖轨轨头刨切起点之后的尖轨或基本轨轨腰上。其作用是将尖轨承受的横向水平力传递给基本轨，以防止尖轨受力时弯曲，并保持尖轨与基本轨的正确位置。顶铁基本轨尖轨二、单开道岔的构造④各种特殊形式的垫板有铺设在尖轨之前的辙前垫板和之后的辙后垫板；铺设在尖轨尖端和尖轨跟端的通长垫板；为保持曲线的正确位置而设置的支距垫板等。二、单开道岔的构造⑤道岔拉杆和连接杆道岔拉杆连接两根尖轨，并与转辙设备相连，以实现尖轨的摆动，故又叫转辙杆。连接杆为连接两根尖轨的杆件，其作用是加强尖轨间的联系，提高尖轨的稳定性。转辙设备拉杆连接杆二、单开道岔的构造⑥转辙机械最常用的道岔转换设备的种类有机械式和电动式。若按操纵方式分类，则有集中式和非集中式两类。机械式转换设备可以为集中式或非集中式，电动式转换设备则为集中式。道岔转换设备必须具备转换（改变道岔方向）、锁闭（锁闭道岔，在转辙杆中心处尖轨与基本轨之间，不允许有4mm以上的间隙）和显示（显示