軌道結(jié)構(gòu)基本知識12.道岔1

道岔道岔的發(fā)展1、75型道岔：固定轍叉、木枕、尖軌采用普通鋼軌制造、狗頭道釘；2、92型道岔：固定轍叉、混凝土枕（木枕）、矮型特種斷面鋼軌、扣板式扣件。3、提速道岔：可動心軌轍叉、直向200km/h，側(cè)向45km/h;4、客專道岔：250km/h和350km/h兩個(gè)系列。本講主要內(nèi)容1、道岔的功用及類型2、單開道岔的構(gòu)造3、單開道岔的幾何尺寸4、單開道岔總布置圖計(jì)算1、道岔的功用及類型道岔功用機(jī)車車輛從一股軌道轉(zhuǎn)入或越過另一股軌道的線路設(shè)備。鐵路軌道的重要組成部分。道岔類型圖a—道岔前長；b—道岔后長；α—轍叉角道岔類型圖a—道岔前長；b—道岔后長；α—轍叉角道岔類型圖a—道岔前長；b—道岔后長；α—轍叉角道岔類型圖a—道岔前長；b—道岔后長；α—轍叉角單渡線道岔道岔類型圖a—道岔前長；b—道岔后長；α—轍叉角

2、單開道岔的構(gòu)造單開道岔類型

四個(gè)主要特征區(qū)分：岔枕類

鋼軌、

轉(zhuǎn)轍角（道岔號數(shù)）、型、

轍叉類型。道岔號數(shù)為轉(zhuǎn)轍角的余弦、轉(zhuǎn)轍角越小道岔號數(shù)越大。木枕道岔混凝土枕固定轍叉可動心軌轍叉60kg/m鋼軌12號混凝土岔枕可動心軌轍叉單開道岔單開道岔組成單開道岔組成3、單開道岔的幾何尺寸一、道岔各部分的軌距直線軌道軌距：1435mm曲線軌道軌距：根據(jù)曲線半徑、運(yùn)行速度及機(jī)車車輛的通過條件等因素確定。道岔軌距加寬部位：基本軌前端、尖軌尖端、尖軌跟端直股及側(cè)股、導(dǎo)曲線中部軌距、導(dǎo)曲線終點(diǎn)軌距道岔各部位軌距計(jì)算條件：

按機(jī)車車輛以正常強(qiáng)制內(nèi)接條件加一定的余量。計(jì)算公式為：

1

2——最大輪對寬度；——————外(內(nèi))輪與外(內(nèi))軌線形成的矢距；輪軌間的最小游間；機(jī)車車輛輪軸可能的橫動量之和；

qmaxf0、

fi

δmin

∑ηN91218直線尖軌曲線尖軌S11435143514351435S01450144514371438Sh1439143914351435Sc1450144514351435標(biāo)準(zhǔn)道岔各部分的軌距尺寸（mm）二、轉(zhuǎn)轍器幾何尺寸（一）尖軌的最小輪緣槽1、曲線尖軌

最不利條件：直向過岔時(shí)，具有最小寬度的輪對一側(cè)車輪輪緣緊貼直股尖軌時(shí)，另一側(cè)車輪輪緣能順利通過而不沖擊尖軌的非工作邊。二、轉(zhuǎn)轍器幾何尺寸（一）尖軌的最小輪緣槽

1、曲線尖軌計(jì)算公式：

考慮軌道彈性擴(kuò)張和軌道公差。以提速道岔為例，采用車輛輪，可得tmin

≥

Smax

?(T

+d)min我國實(shí)際采用tmin

≥1435+3?(1350+22?2)=

68mmtmin

≥

68mm2、直線尖軌對直線尖軌而言，最小輪緣槽在尖軌跟端。尖軌跟端輪緣槽

t0應(yīng)不小于74mm。跟端支距

yg

=

t0

+b

，取

b

=

70mm，代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得

yg

=144mm如下圖示。

b為尖軌跟端鋼軌頭部的寬度。（二）尖軌動程

尖軌動程：尖軌尖端非作用邊與基本軌作用邊之間的拉開距離，規(guī)定在距尖軌尖端

380mm

的第一根連接桿中心處量取。限制條件：應(yīng)保證尖軌扳開后，具有最小寬度的輪對對尖軌非作用邊不發(fā)生側(cè)向擠壓。（二）尖軌動程

尖軌動程影響因素：曲線尖軌包括最小輪緣槽、曲線尖軌最突出處的鋼軌頂寬、曲線半徑等。直線尖軌主要與尖軌跟端支距、尖軌尖端軌距和尖軌跟端軌距有關(guān)。

考慮我國轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)，《鐵路線規(guī)》規(guī)定：尖軌在第一連接桿處的最小動程，直尖軌為142

曲尖軌為152為142mm，

為152mm。三、導(dǎo)曲線幾何尺寸

導(dǎo)曲線支距：導(dǎo)曲線外軌工作邊上各點(diǎn)以直向基本軌作用邊為橫坐標(biāo)軸的垂直距離。

坐標(biāo)原點(diǎn)：直股基本軌上正對尖軌跟端的O點(diǎn)gy0

=

y導(dǎo)曲線始點(diǎn)：

x0

=

0導(dǎo)曲線終點(diǎn)：終點(diǎn)處校核：xn

=

R'(sinγ

n

?sinβ)yn

=

yg

+

R'(cosβ

?cosγ

n)yn

=

S

?

K

sinα式中，K

為導(dǎo)曲線后插直線長。導(dǎo)曲線支距計(jì)算圖示四、轍叉及護(hù)軌幾何尺寸（一）固定轍叉及護(hù)軌主要幾何形位：轍叉咽喉輪緣槽、查照間隔、護(hù)軌輪緣槽、翼軌輪緣槽和有害空間。1、轍叉咽喉輪緣槽確定原則：保證具有最小寬度的輪對一側(cè)車輪輪緣緊貼基本軌時(shí)，另一側(cè)車輪輪緣不撞擊轍叉的翼軌。最不利組合的計(jì)算公式：

1

tt1

≥

Smax

?(T

+d)mint

1

不宜規(guī)定過寬，否則將不必要地增大有害空間。查照間隔圖2、查照間隔

D1

及

D2（1）護(hù)軌作用邊至心軌作用邊的查照間隔

D1

確定原則：具有最大寬度的輪對通過轍叉時(shí)，一側(cè)輪緣受護(hù)軌的引導(dǎo)，而另一側(cè)輪緣不沖擊叉心或滾入另一線。最不利組合的計(jì)算公式：D1

≥(T

+d)max考慮到車軸彎曲使輪背內(nèi)側(cè)距增大

大2mm，代入具體值，取(T

+

d)

較車輛輪更大的機(jī)車輪為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，得D1

≥(1356+2)+33=1391mm（2）護(hù)軌作用邊至翼軌作用邊的查照間隔

D2確定原則：具有最小寬度的輪對直向通過時(shí)不被卡住。最不利組合的計(jì)算公式：D2

≤Tmin代入具體值，取

T

較機(jī)車輪更小的車輛輪為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，并考慮車輛軸上彎后輪對內(nèi)側(cè)距的減小值2mm，則D2

≤1350?2

=1348mm顯然，

D1

只能有正誤差，不能有負(fù)誤差，容許變化范圍為1391-1394

mm；同樣，

D2

只能有負(fù)誤差，不能有正誤差，容許變化范圍為1346-1348

mm。3、護(hù)軌中間平直段輪緣槽tg1

確定原則：護(hù)軌中間平直段輪緣槽

tg1應(yīng)確保查照間隔

D1

不超出規(guī)定的容許范圍。計(jì)算公式為：tg1

=

S

?

D1

?2式中，2mm為護(hù)軌側(cè)面磨耗限度。為使車輪輪緣能順利進(jìn)入護(hù)軌輪緣槽內(nèi)，護(hù)軌平直段兩端應(yīng)分別設(shè)置緩沖段及開口段。相同的通過條件。緩沖段終端輪緣槽

tg2

應(yīng)保證有和轍叉咽喉輪緣槽開口段終端輪緣槽

tg3

應(yīng)能保證線路軌距為最大允許值時(shí)，具有最小寬度的輪對能順利通過，而不撞擊護(hù)軌的終端開口。由此得實(shí)際采用

tg3

=

90mm

，tg3

=1455?(1350+22?2)=86mm用把鋼軌頭部向上斜切的方法得到。

護(hù)軌平直部分長

x

，相當(dāng)于轍叉咽喉起至叉心頂寬

50mm

處止，外加兩側(cè)各

100-300mm。槽寬計(jì)算確定。緩沖段長x1

按兩端輪緣開口段長

x2

=150mm

。護(hù)軌部分幾何尺寸圖確定原則：4、轍叉翼軌平直段輪緣槽

tw應(yīng)保證兩查照間隔不超出規(guī)定的容許范圍。計(jì)算公式為：t

w

=

D

1

?

D

2采用不同的D1

、D2

組合，得到

tw

的變化范圍為43-48mm。我國規(guī)定采用46mm，從轍叉心軌尖端至心軌寬50mm處，均應(yīng)保持此寬度。

轍叉翼軌輪緣槽也有過渡段與開口段，其終端輪緣槽寬度、緩沖段的轉(zhuǎn)折角與護(hù)軌相同。轍叉翼軌各部分長度可比照護(hù)軌作相應(yīng)的計(jì)算。5、有害空間

lh

轍叉有害空間長度

lh

可采用下式計(jì)算t1

+b1

sinαlh

=

式中，b1

為叉心實(shí)際尖端寬度，通常可取為10mm。因α

很小，可近似取≈=

ctgα

=

N

1tgα

1sinα即有

lh

≈(t1

+b1)N四、

單開道岔的總布置圖道岔完全設(shè)計(jì)

給出鋼軌類型、側(cè)向容許通過速度、機(jī)車類型等條件進(jìn)行道岔設(shè)計(jì)。必須按規(guī)定的容許離心加速度、加速度時(shí)變率及撞擊動能損失的容許值來確定所需要的道岔號數(shù)、導(dǎo)曲線半徑、各部分軌距，并進(jìn)行整個(gè)道岔的設(shè)計(jì)。道岔布置計(jì)算生產(chǎn)實(shí)際中大量遇到的情況：已知鋼軌類型和道岔號數(shù)、導(dǎo)曲線半徑、轉(zhuǎn)轍器類型、轍叉類型及長度，來計(jì)算道岔布置總圖。單開道岔總布置圖計(jì)算主要內(nèi)容道岔主要尺寸計(jì)算、配軌計(jì)算、導(dǎo)曲線支距計(jì)算、各部分軌距計(jì)算、岔枕布置、繪制道岔布置總圖、提出材料數(shù)量表。（一）、曲線尖軌、直線轍叉單開道岔的計(jì)算1、轉(zhuǎn)轍器計(jì)算曲線尖軌轉(zhuǎn)轍器常用尖軌型式：直向尖軌——直線型尖軌，側(cè)向尖軌——曲線型尖軌。曲線型尖軌：

曲線型尖軌的工作邊除尖端前部有一小段直線外，其余均為圓曲線，沖擊角較小。分切線型、半切線型、割線型、半割線型四種。曲線尖軌型式圖2、計(jì)算內(nèi)容

曲線型尖軌轉(zhuǎn)轍器中的主要尺寸：曲線尖軌長度、直向尖軌長度、基本軌前長、基本軌后長、尖軌曲線半徑、尖軌尖端角、尖軌轉(zhuǎn)轍角和尖軌轍跟支距。（1）曲線尖軌半徑計(jì)算

R

通常與導(dǎo)曲線半徑相同，以保持轉(zhuǎn)轍器與導(dǎo)曲線的容許通過速度一致，并使道岔全長較短。

設(shè)側(cè)股軌道中心線的半徑為

R0

，則尖軌工作邊的曲率半

徑為S0

2=

R0

+717.5mmR

=

R0

+（2）尖軌尖端角——始轉(zhuǎn)轍角

β1

指導(dǎo)曲線實(shí)際起點(diǎn)的半徑R?b1

R與垂直線的夾角。

β1

=

arccos半切線型尖軌計(jì)算圖示（3）尖軌實(shí)際尖端與理論起點(diǎn)之間距離

A0

由于始轉(zhuǎn)轍角極小，可近似認(rèn)為尖軌實(shí)際尖端至理論起點(diǎn)的距離與尖軌尖端至尖軌頂寬

b1處的距離相等。β1

2A0

=

R?tg（5）轉(zhuǎn)轍角β

尖軌跟部所對應(yīng)的圓心角。R?

yg

Rβ

=

arccos3、道岔主要概念道岔中心（O點(diǎn)）：道岔直股中心線與側(cè)線轍叉部分中心線的交點(diǎn)。道岔前長a

：道岔前軌縫中心到道岔中心的距離；道岔后長b

：道岔中心到道岔后軌縫中心的距離；道岔理論全長Lt

：尖軌理論尖端至轍叉理論尖端的距離；道岔實(shí)際全長LQ：道岔前后軌縫中心之間的距離。導(dǎo)曲線后插直線段K的要求：為了減少車輛對轍叉的沖擊作于轍叉趾距

n

加上夾板長度lH

的半數(shù)，即

Kmin

≥

n+lH

2用，避免車輪與轍叉前接頭相撞，而使轍叉兩側(cè)的護(hù)軌完全鋪設(shè)在直線上，一般要求K

有2-4m的長度，最短不得小4、配軌計(jì)算一組單開道岔，除轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌外，一般有8根連接軌，分4股，每股2根。配軌：計(jì)算這8根鋼軌的長度并確定其接頭的位置。配軌計(jì)算原則

（1）轉(zhuǎn)轍器及轍叉的左右基本軌長度，應(yīng)盡可能一致，以減少基本軌備件的數(shù)量，并有利于左右開道岔的互