铁路道岔知识讲解

道岔2021年3月6日星期六唐山中铁亨通道岔公司张海瑞1.引言2.道岔的功用及类型3.单开道岔的构造4.单开道岔的几何尺寸5.钢轨轨型介绍6.我公司道岔产品7.我公司主要道岔生产设备8.道岔工艺主要内容：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，也是轨道结构中作为薄弱的环节之一。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。道岔的功能道岔是使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、复式交分道岔等类型。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、60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向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交分道岔单开道岔三开道岔对称道岔交叉渡线4、道岔按轨距分类标准轨距用道岔（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、按尖轨类型分类直线型尖轨、曲线型尖轨；6、按辙叉类型分类固定式、可动心轨式。7、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”、“99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单开道岔的基本参数及示意图我国标准道岔主要尺寸(m)NRabL96°20′25″18013.83915.00928.848124°20′25″33016.85319.96236.815183°10′12.5″80022.66731.33354.00αq（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：单开道岔的直线轨道。2.道岔侧线：道岔中从主线分出来的轨道。3.道岔中心：侧股中心线（中心线为曲线时，为切线）与道岔直股轨道中心线的交点。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。7.辙叉趾端：辙叉与导轨相连接的一端。8.辙叉跟端：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.道岔前长：道岔始端至道岔中心在道岔基线上的投影长度。12.道岔后长：道岔中心至道岔终端在道岔基线上的投影长度。13.辙叉趾长：辙叉心轨理论尖端至辙叉趾端的工作边长度。14.辙叉跟长：辙叉心轨理论尖端至辙叉跟端的工作边长度。15.辙叉趾宽：辙叉趾端两翼轨工作边的距离。16.辙叉跟宽：辙叉跟端两心轨工作边的距离。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。单开道岔结构单开道岔由转辙器、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（直、曲）、尖轨（直、曲）、垫板、扣件、顶铁、限位器（或间隔铁）、岔枕等。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）、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。转辙器部分两基本轨，两尖轨组成联结部件：滑床板、顶铁、轨撑、转辙杆、连接杆、根端结构转辙机械▲基本轨基本轨有直、曲基本轨之分。采用标准轨型钢轨制造（50kg/m、60kg/m等）。基本轨两端一般设计有接头螺栓孔（用于和两端钢轨连接），当道岔铺设于跨区间无缝线路时，一般会要求取消一端或两端的接头螺栓孔。▲尖轨尖轨平面形式按尖轨与基本轨的接触形式有直线型和曲线型两种1.直线型尖轨——我国大量采用2.曲线形尖轨①切线型②割线型③半切线型④半割线型▲直线尖轨直线型尖轨：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。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。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。▲曲线型尖轨：①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（同时缩短道岔长度），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。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。②半切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。③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。④半割线型尖轨转辙器跟端结构型式及特征尖轨跟端有设置限位器或间隔铁，以及不设传力机构三种型式。1、间隔铁在尖轨跟端设置间隔铁，利用间隔铁保持基本轨与尖轨固定连接，以保持辙跟不爬行、不跳动。2、限位器在尖轨跟端设置限位器，限位器子母块保持一定间隙，保证尖轨无约束自由伸缩的空间。1.跟端间隔铁结构2.跟端限位器结构※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。一般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。尖轨尖端降低值示意图※尖轨与基本轨密贴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。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、道岔各部分轨距单开道岔中，需要考虑的轨距加宽部位有：基本轨前接头处轨距S1、尖轨尖端轨距S0、尖轨跟端直股及侧股轨距Sh、导曲线中部轨距Se、导曲线终点轨距S。4.2、转辙器几何尺寸0最小轮缘槽曲线尖轨轮缘槽尖轨尖端尖轨跟端直线尖轨尖端与跟端尖轨动程尖轨动程为尖轨尖端非作用边与基本轨作用边之间的拉开距离，规定在距尖轨尖端380mm的第一根连接杆中心处量取。4.3、导曲线几何尺寸基本轨0尖轨βγγγ导曲线部分需要确定的几何尺寸，主要是导曲线外轨工作边上各点以直向基本轨作用边为横坐标轴的垂直距离，也称导曲线支距。4.4、辙叉及护轨尺寸固定辙叉及护轨需要确定的几何形位主要是辙叉咽喉轮缘槽t1、查照间隔D1及D2、护轨轮缘槽tg、翼轨轮缘槽tw和有害空间lh。d查照间隔护轨尺寸第五部分钢轨轨型介绍60kg/m钢轨断面尺寸及技术参数60AT钢轨断面尺寸及技术参数60D40钢轨断面尺寸及技术参数60TY钢轨断面尺寸UIC33槽型护轨断面尺寸及技术参数第六部分我公司道岔产品SC（07）330，12号固定型单开道岔道岔尖端（逆向）道岔跟端（顺向）SC（07）330，12号固定型单开道岔尖轨SC（07）330，12号固定型单开道岔基本轨SC（07）330，12号固定型单开道岔护轨道岔垫板第七部分我公司主要道岔生产设备道岔制造设备3000t锻压机尖轨跟端锻压成品法因数控钻床钻孔成品36m数控龙门铣床翼轨成品14m数控龙门铣床翼轨顶面加工轨头淬火设备钢轨调直设备第八部分道岔工艺7.3.3道岔工艺工艺组成铁路道岔作为轨道产品重要组成部分，其生产过程中主要涉及以下生产工艺过程：1）锯切——使钢轨件长度达到产品图纸要求的长度尺寸，主要通过带锯床锯切加工；2）钻孔——在钢轨轨腰钻装配所需的连接孔或装配孔，主要通过法因数控钻床实现；3）跟端锻压——使AT钢轨断面锻压变为标准轨断面，便于道岔与正常线路的连接，通过3000t压力机模锻实现；4）跟端正火——通过正火炉对跟端进行加热，然后在空气中自然冷却，达到正火目的。5）数控铣——通过数控铣床加工，使钢轨断面达到产品设计图纸所需的断面尺寸，便于产品组装，一般根据加工钢轨件的长度选择不同的数控铣床加工；6）热处理——对道岔钢轨件走行面通过感应热处理来提高走行面硬度，达到提高道岔钢轨件使用寿命，一般均采用中频感应加热，先喷风后喷雾进行冷却，实现快速淬火；7）时效处理——钢轨件淬火后应进行时效处理，采用震动时效或自然时效；8）调直顶弯——将热处理后变形的钢轨件调直或根据设计图纸要求将钢轨调顶成需要的曲