道岔组成及解析(新)

道岔组成及解析2020年9月14日星期一中国铁建重工集团道岔公司•引言•道岔的功用及类型•单开道岔的构造•单开道岔的几何尺寸主要内容：第一部分引言道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备，是铁路轨道的一个重要组成部分。12号固定型单开道岔客专18号单开道岔30号可动心轨单开道岔客专42号道岔三开道岔交叉渡线道岔制造设备引进丹麦5000t钢轨热锻成型生产线联合钻锯床52m数据龙门铣床闪光焊接机第二部分道岔的功能及类型轨道的薄弱环节之一：限制列车速度、行车安全性低等构造复杂、使用寿命短、养护维修投入大道岔的功能道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备，是铁路轨道的一个重要组成部分。道岔的特点1、道岔按功能和用途分类有单开道岔、对称道岔、三开道岔、交叉渡线、复式交分道岔5种标准类型。其中单开道岔是最常用的类型。2、道岔按钢轨轨型分有43、50、60、75kg/m钢轨道岔。3、道岔按号数分类有6、7、8、9、12、18以及大号码（如30、38、42号道岔）等，主要运营铁路干线常用的单开道岔有9号、12号、18号，大号码道岔主要用于要求侧线通过速度较高的联络线。客运专线以18号道岔为主。6号、7号和8号等道岔主要用于工矿企业专用线或货运站场。道岔的分类单开道岔对称道岔交叉渡线三开道岔内复式交分道岔外复式交分道岔交叉渡线4、道岔按轨距分类有标准轨距用道岔（轨距1435mm）、窄轨距用道岔（轨距1000mm）、宽轨距用道岔（轨距1520mm），还有套线类道岔。5、道岔的其它分类方式按岔枕类型分类有木岔枕道岔、钢筋混凝土岔枕道岔和整体道床道岔。按设计年代分类有“55型”、“57型”、“62型”、“75型”、“92型”、“提速型”、“客运专线道岔”等。其中“提速型”为当前既有线路大量使用的道岔；新建客运专线多采用250km/h和350km/h客运专线道岔。第三部分单开道岔的构造3.1单开道岔的基本参数及示意图q（基本轨前长）道岔理论前长道岔理论后长n（辙叉趾长）m（辙叉跟长）a（道岔前长）b（道岔后长）L（道岔全长）导曲线半径1.道岔主线：单开道岔和三开道岔中的直线轨道，其它道岔中主要方向的轨道。2.道岔侧线：道岔中从主线分出来的轨道。3.道岔中心：辙叉跟端侧股中心线（中心线为曲线时，为切线）与道岔始端轨道中心线的交点。4.道岔始端：尖轨尖端前的基本轨端轨缝中心。5.道岔终端：离道岔始端最远的辙叉跟端轨缝中心。6.辙叉心轨理论尖端：辙叉心轨两工作边延长线的交点。心轨的实际尖端为辙叉心轨尖端7.辙叉趾端：辙叉（不包括钝角辙叉）与导轨相连接的一端。8.辙叉跟端：辙叉（不包括钝角辙叉）心轨伸出的一端。9.道岔基线：单开道岔指道岔主线中心线，对称道岔指对称轴线，其它道岔中指作为基准的直线。10.道岔全长：道岔始端至道岔终端在道岔基线上的投影线。11.道岔理论长度：尖轨理论尖端至辙叉心轨理论尖端在道岔基线的投影长度。12.道岔前部理论长度：尖轨理论尖端至道岔中心在道岔基线上的投影长度。13.道岔后部理论长度：道岔中心至辙叉心轨理论尖端在道岔基线上的投影长度。14.道岔前长：道岔始端至道岔中心在道岔基线上的投影长度。15.道岔后长：道岔中心至道岔终端在道岔基线上的投影长度。16.基本轨前长：尖轨尖端前的基本轨在道岔基线上的投影长度。17.辙叉趾长：辙叉心轨理论尖端至辙叉趾端的工作边长度。18.辙叉跟长：辙叉心轨理论尖端至辙叉跟端的工作边长度。19.辙叉趾宽：辙叉趾端两翼轨工作边的距离。20.辙叉跟宽：辙叉跟端两心轨工作边的距离。3.2单开道岔的特征单开道岔是指主线为直线，侧线由主线向左侧或右侧分支的道岔。单开道岔由一股直线和一股侧线组合而成。单开道岔分为左开和右开道岔。区分方法为：站在道岔的前端，面向道岔，侧线向左侧分支的称为左开道岔，侧线向右侧分支的称为右开道岔。单开道岔在构造上比任何其它类型道岔都简单，因而设计、制造、使用和养护都比较方便。所以，单开道岔为铁路线路上最普遍采用的基本连接设备，占各类道岔的90%以上。•单开道岔根据尖轨、辙叉及连接部分的平面型式可组合成多种平面型式的单开道岔。比较常见的有侧线为直线尖轨、直线辙叉的单开道岔，曲线尖轨、直线辙叉的单开道岔，曲线尖轨、曲线辙叉的单开道岔。3.3单开道岔的构成单开道岔由转辙器、中间连接部分（导曲线部分）、辙叉及护轨三部分组成。转辙器部分中间连接部分辙叉及护轨部分•单开道岔转辙器的主要组成：基本轨垫板顶铁拉、连杆尖轨限位器单开道岔转辙器主要由2根基本轨、2根尖轨、间隔铁（或限位器或无传力装置）、各种垫板（平垫板、轨撑平垫板、滑床板、轨撑滑床板、通长垫板、支距垫板、橡胶垫板、塑料垫片，等）、拉连杆（外锁闭装置无）、轨撑（无轨底坡道岔一般设置轨撑，有轨底坡道岔一般不设轨撑）、顶铁、岔枕及其他联接零件（扣件、轨距块、螺栓螺母，等）组成。▲基本轨基本轨有直、曲基本轨之分。采用标准轨型钢轨制造。基本轨除轨件本身之外，一般还安装有顶铁、限位器等连接零部件。基本轨两端一般设计有接头螺栓孔，当道岔铺设于跨区间无缝线路时，用户一般会要求取消一端或两端的接头螺栓孔。▲尖轨尖轨平面型式及特征单开道岔尖轨常用的平面型式有直线型和曲线型两种。直线型尖轨的工作边为一直线，可用于左开和右开单开道岔，这种尖轨加工制造简单，便于修换。缺点是尖轨尖端轨距需要较大的加宽，影响列车运行的平顺性；转辙角较大，当列车逆向进入侧线时，轮缘对尖轨的冲击较大，列车晃动较大，尖轨也易磨损。直线尖轨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。曲线型尖轨冲击角小于直线型尖轨，尖轨磨耗较轻，列车运行平稳。同时，曲线型尖轨与导曲线的衔接比较圆顺，与同号码直线型尖轨比较，导曲线半径可以增大，侧向通过速度可以提高，道岔全长可以缩短。其缺点是左右开道岔不能通用，加工较复杂。曲线型尖轨有切线型、半切线型、割线型、半割线型几种。我国铁路道岔主要采用半切线型和半割线型尖轨。◆切线型尖轨切线型尖轨曲线的理论起点与基本轨工作边相切，在切线型尖轨为了加强尖轨尖端和缩短尖轨长度，在尖轨某断面宽（轨头宽3mm或5mm）前一段长100～300mm设计为直线段，直线段与尖轨曲线不相切，这种曲线型尖轨称为切线型尖轨。这种尖轨与直线尖轨相比，道岔全长较短，导曲线半径较大，行车平稳，冲击角小，尖轨尖端轨距加宽最小，可改善列车沿正线运行的条件。其缺点为尖轨前部削弱部分及尖轨的长度较大，加工制造较难。切线型尖轨◆半切线型尖轨：尖轨曲线的理论起点与基本轨工作边相切，在尖轨某断面（轨头宽25mm左右）作切线，将尖轨前部取直，切点处轨头宽度值应满足车轮逆向进岔时对尖轨的冲击角小于或等于容许值的要求。半切线型尖轨与切线型尖轨一样，可显著地增加导曲线半径和缩短道岔全长。且尖轨强度较切线型为大。我国各种曲线尖轨主要采用此种型式。半切线型尖轨◆割线型尖轨：曲线尖轨工作边与基本轨工作边相割。其割距应满足使车轮逆向进岔时对尖轨的冲击角小于或等于容许值的要求。采用这种型式的尖轨与采用同号码切线和半切线曲线尖轨相比较。导曲线半径可更大，道岔全长更短。但这种尖轨冲击角大，尖轨前部易磨耗，列车易产生摇晃。这种尖轨多用于小号码和全长较短的道岔。割线型尖轨◆半割线型尖轨：曲线尖轨工作边与基本轨工作边相割，在尖轨某断面处作切线，将尖轨前部取直。割距和割点处的轨头宽应使冲击角小于或等于容许值。这种尖轨一般是受条件限制，要求道岔长度尽量缩短或导曲线半径尽量加大时采用。我国各工矿企业需要的小号码道岔，为了走大型机车，就采用了割线型道岔。但这种尖轨冲击角大，尖轨磨耗较快，运行条件差，一般情况下不宜采用。半割线型尖轨•尖轨材料75型及以前道岔均采用与基本轨等相同的标准断面钢轨制造尖轨，为了增强尖轨的强度，通常采用钢板对轨腰两侧进行补强（即补强式尖轨）。92型及以后道岔均采用特种断面钢轨制造尖轨（如国产50AT、60AT钢轨、60D40钢轨等），主要优点：※取消了标准钢轨尖轨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轨整体性强，刚度大，在使用中不易出现拱腰现象，养护维修量小。※AT轨下设高度较大的台板，可将基本轨轨底扣住，增加了基本轨的稳定性和道岔的整体性。还可减少沙、雪的影响，提高行车的安全性。•尖轨跟端结构型式及特征※间隔铁活接头式尖轨在尖轨跟端设置间隔铁，利用间隔铁保持基本轨与尖轨、导轨的间隔尺寸，并在基本轨外侧、尖轨工作边一侧设置轨撑（外轨撑、内轨撑）及轨下设辙跟垫板连接，以保持辙跟不爬行、不跳动。在跟部设双头螺栓保持间隔铁与夹板的距离，以使尖轨扳动灵活。活接头尖轨所需要的扳动力相对较小，但尖轨跟端不能固定，形成活接头，稳定性较差，容易发生病害。活接头型式一般只用于9号以下小号码且直向容许通过速度小于100km/h的道岔。※弹性可弯式尖轨：尖轨跟部采用普通钢轨接头型式，用间隔铁或支距垫板保持与基本轨的距离，并用轨撑或扣件保持跟部位置和稳定性。当尖轨长度≤12.4m时，为减少扳动力，在弹性可弯中心AT轨的一侧或两侧切削掉一部分轨肢（长度一般为1-2m），成为柔性点，尖轨便可在较小的扳动力扳动下围绕该点转动和弹性弯曲。弹性可弯式尖轨结构简单，坚固，易于现场维护保养，但需要的尖轨扳动力相对活接头尖轨要大。根据道岔使用的地区以及用户的要求，弹性可弯式尖轨跟端有设置限位器（上图）、设置间隔铁（下图）以及不设传力机构三种型式。设计图纸三种型式并存时，签订订货合同时，必须明确跟端传力结构型式。※尖轨尖端降低值：尖轨尖端的降低值不应大于车轮轮缘高度25mm，以免车轮逆向进岔时爬上尖轨。另外还应考虑在车轮轮缘最大磨耗18mm时，基本轨轨顶也有一定垂直磨耗时也不会轧伤尖轨。经过多年实践证明，尖轨尖端降低值采用23mm是安全可靠的。尖轨轨头宽20mm处降低值：在该处，基本轨与尖轨共同承受车轮的垂直载荷。因车轮踏面有1：20和1：10的坡度，因此在此断面处尖轨应有一定的降低值。我国道岔规定该位置的降低值为2mm。尖轨轨顶降低始点的尖轨轨头宽度，为了保证行车安全，当具有最小轮背距和轮缘极限磨耗的轮对紧贴一侧基本轨，另一侧车轮踏面外侧圆弧相接触的尖轨轨顶宽度为50mm，该位置确定为轨顶降低始点。尖轨轨头宽5mm处降低值：为简化尖轨加工，尖轨尖端到尖轨轨头宽5mm断面处采用一个坡度，因此，规定轨头宽5mm断面处的降低值为14mm.※尖轨与基本轨贴合形式尖轨与基本轨贴合一般分为贴尖式和藏尖式两种。现在的道岔一般均采用尖轨藏尖式设计型式。藏尖式尖轨贴尖式尖轨▲扣件※75型以前道岔采用钩头道钉直接扣压轨肢。※92型道岔采用刚性可调扣件扣压轨肢※提速型以后道岔采用弹性分开式可调扣件扣压轨肢▲轨底坡、轨顶坡当道岔直向容许通过速度≯120km/h时，道岔一般不设置轨底坡或轨顶坡。为了增强轨件的稳定性，转辙器基本轨外侧（部分小号码道岔导曲线部分）部分设置轨撑。当道岔直向容许通过速度＞120km/h时，道岔均要设置轨底坡或轨顶坡。轨底坡通过道岔垫板来设置，轨顶坡则是尖轨、长短心轨以及固定型辙叉心轨轨顶面通过机加工形成。▲单开道岔订货时需要明确的技术要求：1.钢轨类型；2.道岔号数；3.岔枕类型；4.容许通过速度（无设计图时）；5.设计图号（有设计图时）；6.道岔制造技术条件；7.钢轨材质及热处理要求；8.绝缘接头设置位置要求。3.4辙叉及护轨辙叉是使车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的设备。辙叉由叉心、翼轨和联结零件组成。按平面型式分，辙叉有直线辙叉和曲线辙叉两类；按构造类型分，有固定辙叉和活动辙叉两类。整铸辙叉组合辙叉叉心两侧作用边之间的夹角称辙叉角α，其交点称辙叉理论中心（理论尖端）。由于制造工艺原因，实际上辙叉尖端有6～10mm宽度，称辙叉实际尖端。辙叉角α愈小，道岔号数N愈大，两者之间的关系为：辙叉组成辙叉心轨理论尖端辙叉咽喉辙叉心轨尖端短心轨翼轨'辙叉跟宽辙叉趾宽咽喉长翼轨长心轨短心轨可动心轨结构第四部分单开道岔的几何尺寸4.1、道岔各部分轨