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1、第四章 道岔,什么是道岔？机车车辆在运行过程中，常常需要由一条线路转入另一条线路，或跨越其它线路。在就需要设置线路的连接与交叉设备，即道岔。,道岔是铁路轨道的重要组成部分。由于道岔数量多、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。,道岔的功用及类型,基本形式及其功用连接设备：使机车车辆从一股轨道转入另一股轨道。主要有各类单式和复式道岔。交叉设备：使机车车辆从一股轨道越过另一股轨道。主要有直角交叉和菱形交叉。,图 线路连接道岔,图 线路交叉道岔,连接与交叉的组合：具备转入和越过的双重功能。主要有交分道岔、交叉渡线和梯线。,图 线路连接、交叉道岔,常用的线路连接
2、有各种类型的单式道岔和复式道岔；交叉有直交叉和菱形交叉；连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等。,普通单开道岔,对称道岔,三开道岔,交叉渡线,交分道岔,普通单开道岔（单开道岔）：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，其数量占各类道岔总数的90%以上。,对称道岔：是单开道岔的一种特殊型式，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。,三开道岔：又称复式异侧对称道岔，是复式道岔中较常用的一种型式。,交分道岔：有单式、复式之分；由菱形交叉。转辙器和链接曲线等部分组成。,交叉渡线：由4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
3、平行股道之间的链接。,单开道岔构造,单开道岔的概述,单开道岔是最简单、最常用的一种道岔。,普通单式道岔的组成1基本轨；2尖轨；3翼轨；4护轨,1.单开道岔的组成（1）三大组成部分：转辙器部分；辙叉及护轨部分；连接部分。,（2）7个组成部件：转辙器部分的基本轨、尖轨；辙叉及护轨部分的翼轨、护轨、岔心；连接部分的直轨、导曲线轨。,图 单开道岔结构与名称,转辙器：包括两根尖轨和两根基本轨，是引导机车车辆转线的部分。连接部分：包括两根直轨和两根导曲线轨。它是将转辙器和翼轨联结起来的部分。辙叉及护轨：辙叉设在两条钢轨的交叉处，其作用是使运行在一条钢轨上的列车车轮的轮缘能越过另一条钢轨。,单开道岔各组成部
4、分的功能,单开道岔的转辙器部分,1.转辙器部分的功用与组成 功用：引导机车车辆的行驶方向。组成：两根基本轨、两根尖轨、各种联结零件、道岔转换设备。,图1-37 单开道岔的转辙器部分,2.基本轨（图 中图示B）基本轨是用12.5米或25米标准轨经过适当加工制成。主线基本轨为直线。侧线基本轨为折线或曲线型,图 单开道岔的转辙器部分,3.尖轨（图 中图示A）尖轨是转辙器部分最重要的组成部件。通过转辙机械的作用，两根尖轨往复摆动，从而引导机车车辆进入主线或侧线行驶。,尖轨与基本轨的贴靠方式通常有贴尖式与藏尖式。,当采用普通用这钢轨刨切时，为避免对基本轨和尖轨刨切过多，一般将头部经过铡切的尖轨置于较基本
5、轨高出6mm的滑床板上，使尖轨叠盖在基本轨的轨底，形成贴尖式尖轨，如图。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，一般在轨头下腭轨距线以下作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。这样就保护了尖轨尖端不被车轮扎伤，并使尖轨在动荷载作用下保持良好的竖向稳定性，如图4-5所示。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。,转辙器上的零、配件,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。,2轨撑用以防止基本轨倾覆、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
6、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。,3顶铁尖轨刨切部位紧贴基本轨，而在其它部位则依靠安装在尖轨外侧腹部的顶铁，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。,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。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。,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。,4各种特殊形式的垫板如铺设在洒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
7、保持导曲线的正确位置而设置的支距垫板等。,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，单开道岔上，直线式固定辙叉最为常用。,直线式固定辙叉分两种，即整铸辙叉和钢轨组合式辙叉。,整铸辙叉是用高锰钢浇铸的整体辙叉，如图所示。高锰钢是一种锰碳含量均较高的合金钢（含锰12.5%，碳1.2%），具有较高的强度、良好的冲击韧性，经热处理后，在冲击荷载作用下，会很快产生硬化，使表面具有良好的耐磨性能，同时，由于心轨和翼轨同时浇铸，整体性和稳定性好，可以不设辙叉垫板而直接铺设在岔枕上
8、。这种辙叉还具有使用寿命长，养护维修方便的优点。,钢轨组合式辙叉是用钢轨及其它零件经刨切拼装而成的，它由长心轨、短心轨、翼轨、间隔铁、辙叉垫板及其它零件组成，如图所示。辙叉是由长、短心轨拼装而成，长心轨庆铺设在正线或运量较大的线路方向上，为尽可能保持长心轨断面的完整，而将短心轨刨去一部分，使短心轨轨底叠盖在长心轨轨底上，以保持叉心的坚固稳定。这种结构取材容易，无特殊工艺要求，加工制造方使。但这种结构零件多，养护工作量大，目前我国正线上已很少使用。,辙叉与护轨部分的组成,辙叉与护轨部分由主轨、护轨、翼轨、岔心四个部件构成。其中，翼轨和岔心是辙叉的主要构成部分。（见图）,图1-38 辙叉与护轨部分
9、组成示意图,辙叉构造及基本术语,叉心两侧作用边之间的角称辙叉角，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610mm宽度，称辙叉实际尖端。辙叉角愈小，道岔号数N愈大，两者之间的关为：,我国道岔号数与辙叉角的对应值见表41。,单开道岔中，辙叉角小于90，所以将这类辙叉称之为锐角辙叉。,单开道岔辙叉从其趾端到跟端的长度FA或EB，称辙叉全长。从辙叉趾端到理论中心的距离FO或EO，称辙叉趾距，用n表示，从辙叉跟端到理论中心的距离AO或BO，称辙叉跟距，用m表示。辙叉趾端翼轨作用边间的距离EF和辙叉跟端叉心作用边间距AB，分别称辙叉前开口Pn及辙叉后开口Pm。,翼轨作用边开始
10、弯折处称为辙叉咽喉，是两翼轨作用边之间的最窄距离，从辙叉咽喉至实际尖端之间，有一段轨线中断的空隙，称道岔的“有害空间”，如图所示。道岔号数愈大，辙叉角愈小，有害空间愈大。车轮通过较大的有害空间时，叉心容易受到撞击，为保证车轮安全通过有害空间，必须在辙叉相对位置的两侧基本轨内侧设置护轨，借以引导车轮的正确行驶方向。,翼轨由普通钢轨弯折刨切而成，用间隔铁及螺栓和叉心联结在一起，与辙叉间形成必要的轮缘槽，引导车轮行驶。,可动辙叉可动心轨式辙叉 可动心轨式辙叉中心轨可动，翼轨固定。列车作用于心轨的横向力直接传递给翼轨，保证辙叉的横向稳定性。可动翼轨式辙叉 中心轨固定，翼轨可动，分单侧翼轨可动和双侧翼轨
11、可动两种型式。可以有效的消灭有害空间。,可动辙叉是指辙叉个别部件可以移动，以何证列车过贫时轨线的连续，消除固定辙叉上存在的有害空间，并可取消护轨，同时辙叉在纵断面上的几何下平顺也可以大大减少，从而显著地降低辙叉部位的轮轨相互作用，提高运行和平稳性，延长辙叉的使用寿命。,可动辙叉,连接部分,连接部分是转辙器和辙叉之间的链接线路，包括直股连接线和曲股连接线（亦称导曲线）。,直股连接线与区间线路构造基本相同。导曲线的平面形式可以是圆曲线、分缓和曲线或变曲率曲线。我国目前铁路上铺设的道岔导曲线均为圆曲线。,连接部分一般配置8跟钢轨，直股连接线4根，曲股连接线4根。,岔枕,木岔枕断面和普通木枕基本相同，
12、长度分为12级，其中最短的为2.60m，最长的为4.80m，级差为0.20m，采用螺纹道钉与垫板联结。钢筋混凝土岔枕最长为4.90m，级差为0.10m。钢岔枕使用在提速道岔中，不让转换设备占用枕木空间，适应大型养路机械设备的需要。,过岔速度和提高过岔速度的措施,列车通过道岔的速度包括直向通过速度和侧向通过速度。道岔允许通过的速度取决于道岔构件的强度和平面形式。侧向通过速度：通过速度包括转辙器，导曲线，辙叉和叉后连接线路四部分的通过速度，没一部分都影响道岔的侧向通过速度。,影响道岔侧向通过速度的主要因素：1 对导曲线上列车未被平衡的离心加速度的控制。由于导曲线一般不设置超高和缓和曲线，而且半径较
13、小，列车未被平衡的离心加速较大。2 对过道岔时因轨道撞击而导致的列车的动能损失的限制，类车通过的速度越高，动能损失就越大，动能损失将很大程度上影响旅客了列车的舒适度和道岔结构的稳定，降低其使用寿命，因此必须将动能损失限制在容许的范围之内，从而限制列车运行速度。,3 因轨道的纵，横向弹性布均匀而产生的附加动力作用影响侧向过岔速度。,提高道岔侧向通过速度的主要途径：增大导曲线半径。如采用大号码道岔，改进平面设计，如采用曲线尖轨，曲线辙叉等都可以达到加大导曲线半径的目的。较小车轮对侧线各部分钢轨的冲击角。如防止轨距不必要的加宽，采用切线型曲线尖轨，尖轨、翼轨和护轨缓冲段选用尽可能相同的冲击角，并且使与导曲线容许通过速度相配合。加强道岔结构。保证有足够的强度和稳定性，经常保持道岔的良好技术状态，在一定程度上有利于侧向通过速度的提高。采用变曲率的导曲线。对于大号码道岔，可以降低轮轨撞击时的动能损失和减缓未被平衡离心加速度及其变化率，达到提高侧向过岔速度的目的。,
