印度尼西亚铁路UIC54钢轨12号单开道岔设计.pdf

龙源期刊网 http:/ 印度尼西亚铁路 UIC54 钢轨 12 号单开道岔设计 作者：王永利 来源：科技创新与应用2015 年第 27 期 摘 要：UIC54 钢轨 12号单开道岔适用于印度尼西亚南苏门答腊铁路发展项目，道岔的设计、制造、检验及测试主要采用 UIC国际铁路联盟标准及 ASTM 美国材料与试验协会标准。本次研究设计的 UIC54 钢轨 12 号单开道岔主要参考国外同型号道岔的设计、制造和现场多年的使用成果，较国内 60kg/m与 50kg/m钢轨 12号单开道岔有以下创新点：（1）转辙器部分尖轨采用 9751mm长度 UIC54A 高型对称钢轨制造，跟端设计为弹性可弯固定型跟端，尖轨与基本轨采用间隔铁联结固定，基本轨外侧设置固定型轨撑。（2）转换设备采用一点牵引、燕尾式外锁闭结构。（3）辙叉与护轨部分的护轨与辙叉中间设计增加支撑垫板有效增强其稳定性。（4）辙叉采用高锰钢辙叉和合金钢辙叉两种结构形式任用户选用。关键词：印度尼西亚铁路；UIC54 钢轨；12号；单开道岔；设计 1 道岔平面设计 印度尼西亚南苏门答腊铁路发展项目采用 UIC54 钢轨，道岔的平面设计主要依据印尼铁路局的技术要求与 UIC 国际铁路联盟标准及 ASTM美国材料与试验协会标准进行设计、制造、检验及测试。本次研究设计的 UIC54钢轨 12号单开道岔主要参考国外同型号道岔的设计、制造和现场多年的使用成果进行优化设计来满足用户要求。1.1 道岔设计标准 （1）轨距：1067mm，以轨顶下 14mm处工作边测量。（2）安装时零曲线超高。（3）道岔设计时速直线最高 120km/h，曲线最高时速 40km/h。（4）最大曲线超高限制在 70mm。（5）轴重 18吨。1.2 平面设计说明 （1）道岔主要尺寸与印尼铁路局技术要求的主要尺寸相同，全长 29976mm，前长13984mm，后长 15592mm。龙源期刊网 http:/ （2）转辙器尖轨采用 9751mm长 UIC54A 高型对称钢轨制造，一点牵引、外锁闭，跟端采用弹性可弯固定型结构。（3）辙叉为高锰钢整铸辙叉或合金钢心轨组合辙叉两种形式。辙叉采用高锰钢整铸辙叉时，执行标准为 UIC866-0。（4）护轨为分开式结构，采用 UIC33钢轨制造。（5）轨下基础为油浸防腐木岔枕。（6）道岔不设轨底坡，刚性扣件。（7）导曲线半径为 300m。（8）可与既有线路道岔互换使用。1.3 总布置图设计 UIC54钢轨 12号单开道岔当尖轨采用弹性可弯结构时，一般采用曲线尖轨，以加大导曲线半径。本道岔导曲线半径为 300m，可以改善列车侧向通过时的运行条件。经计算，当尖轨尖端位置不变时，选用 300m曲线半径的方案，能满足最小轮缘槽宽度的要求。（1）道岔主要尺寸 道岔主要尺寸与印尼铁路局技术要求的主要尺寸相同道岔全长 29976mm，前长为13984mm，后长为 15592mm，导曲线半径为 300m。（2）转辙器部分的尺寸确定 根据道岔的主要尺寸和岔枕间距布置，确定尖轨尖端至基本轨前端的距离为 4637mm，采用半切线型曲线尖轨，尖轨长 9.751m，尖轨半切断面取为 70mm，从尖轨尖端向后 147mm作藏尖刨切，尖轨最大冲击角 11014。（3）辙叉部分的尺寸确定 辙叉为曲线辙叉，辙叉趾端至理论尖端距离 2293mm，辙叉跟端至理论尖端距离3165mm。直向与侧向护轨长度均设计为 5000mm，对称制作，护轨最大冲击角 15943。与既有道岔相同，可与既有辙叉互换使用。（4）枕木布置与牵引点位置 龙源期刊网 http:/ 道岔的岔枕间距与既有道岔相同，道岔的转辙器部分岔枕按垂直于道岔直股布置，第 31根枕开始的辙叉部分岔枕垂直于辙叉角平分线，尖轨设一个牵引点，牵引点处枕木间距为625mm。（图 1）由于此方案采用曲线尖轨，并加大了导曲线半径，改善了列车侧向通过时的平稳性和舒适性，而且尖轨跟端为弹性可弯结构，提高了尖轨跟端的稳定性。缺点是辙叉为曲线辙叉。以上平面设计方案，计算方法及主要参数与印度尼西亚发来的 1067mm 轨距 UIC54钢轨12 号单开道岔布置要求一致，因此本道岔平面方案是可行的。2 道岔结构设计 2.1 道岔主要结构特点 （1）道岔区不设轨底坡与轨顶坡。结构为带铁垫板的分开式扣件结构，铁垫板上部结构为有螺栓双圈弹簧垫圈扣件系统。（2）转辙器基本轨工作边轨底内侧切削，考虑到基本轨的稳定性，外侧设置固定型轨撑，防止基本轨外倾。（3）尖轨采用 UIC54A 钢轨制造，尖端采用藏尖式，尖轨轨底内侧与基本轨轨底设计间隙 5mm，跟端用成形铣刀加工成 UIC54 钢轨断面形状，成型段长度 500mm，过渡段长度100mm，保证与转辙部分后边 UIC54钢轨连接（图 2）。（4）尖轨弹性可弯中心轨底两侧进行刨切（刨切宽度为 34mm，长度为 1600mm），以减小扳动力和不足位移（图 3）。（5）为降低防止尖轨、基本轨方向位移的变化、行车的平稳性及转换设备的卡阻，尖轨跟端的传力机构采用间隔铁结构与基本轨连接。（6）尖轨设置一个牵引点，设计动程为尖轨尖端测量 130mm（图 4）。（7）固定辙叉采用高锰钢整铸式或合金钢心轨组合式，四肢与钢轨用 UIC54 接头夹板进行连接。（8）护轨为可调分开式，采用 UIC33钢轨制造，护轨顶面高出基本轨顶面 15.2mm，轨头工作边进行淬火。（9）扣件为刚性扣件，采用扣铁扣压钢轨。具体如下：a.扣压 UIC54 钢轨的扣件：钢轨工作边、非工作边两侧均安装 UIC54扣件；b.扣压 UIC54A 钢轨的扣件：钢轨工作边、非工作龙源期刊网 http:/ 边两侧均安装 UIC54A 扣件；c.扣压与 UIC54钢轨连接的 UIC54A 加工过渡段钢轨的扣件：钢轨工作边、非工作边两侧均安装 UIC54 扣件；（10）垫板采用 20mm厚的焊接垫板，为提高垫板的强度和使用寿命，本垫板设计全部用螺纹道钉固定于木枕上，以保证其稳定性。2.2 岔枕 道岔采用防腐木枕，木枕横截面 0.240.15m。木岔枕编号-0630 垂直于直线股道，编号3245 垂直于辙叉角平分线，其岔枕间距按道岔主线下股钢轨量计。尖轨尖端牵引点处岔枕间距为 625mm，转辙器部分岔枕间距分别为 600，630，640，650mm，导曲线部分岔枕间距为650，652mm，辙叉与护轨部分岔枕间距为 560mm，岔内接头位置岔枕间距均为 420mm。2.3 工电接口 （1）转辙机安装在 4.0m长的木岔枕上面的联结垫板上，保证转换设备的整体稳定性。（2）道岔采用一个牵引点外锁闭装置（图 5）。=（3）尖轨设一个牵引点，尖端动程为 130mm。采用国内 ZDJ9-170/4K型电动转辙机对1067mm轨距 UIC54 钢轨 12 号单开道岔转辙部分进行转换扳动测试试验，满足转换动程为130mm的要求。3 UIC54 钢轨 12 号单开道岔的创新点 本次研究设计的 UIC54 钢轨 12 号单开道岔主要参考国外同型号道岔的设计、制造和现场多年的使用成果，较国内 60kg/m与 50kg/m钢轨 12号单开道岔有以下创新点。（1）尖轨采用 UIC54A 钢轨、一点牵引、外锁闭。为满足印尼铁路局要求用 UIC54A 钢轨（UIC54A 钢轨的轨高和轨底宽度与 UIC54 钢轨一致），经过计算，采用长度为 9751mm跟端设弹性可弯尖轨，可满足转换扳动、一个牵引点、外锁闭的要求。（2）道岔结构进行优化设计。一是基本轨工作边轨底与尖轨贴合边轨底需进行切削，为防止基本轨内外倾斜，基本轨外侧设置固定型轨撑；二是尖轨跟端设计为固定跟端，尖轨与基本轨采用间隔铁联结固定；三是为保证护轨垫板与查照间隔与护背距离的稳定性，护轨与辙叉中间增加设计支撑垫板有效增强其稳定性。（3）辙叉采用高锰钢辙叉和合金钢辙叉两种结构形式。4 结束语 龙源期刊网 http:/ UIC54钢轨 12号单开道岔的设计、试制、试铺、印尼铁路局验收、批量生产及发运已经完成，该道岔将在印度尼西亚国家南苏门答腊铺设上道使用。下一步我们将进行跟踪观察或向用户回访使用情况，为不断优化可持续改进积累经验，也为我国铁路道岔的发展奠定基础。参考文献 1铁道部第三勘测设计院.道岔设计手册M.北京：人民铁道出版社，1975.2中华人民共和国铁道部.TB/T412-2004 标准轨距铁路道岔技术条件S.北京：中国铁道出版社，2004.3铁道部标准计量研究所.TB/T447-2004 高锰钢辙叉技术条件S.北京：中国铁道出版社，2004.4铁道部标准计量研究所.UIC 860 O 钢轨供货技术条件S.北京，1996.5铁道部标准计量研究所.UIC 861-1 O UIC54kg/m钢轨标准断面S.北京，1997.6铁道部标准计量研究所.UIC 861-2 O 适用于 UIC54kg/m钢轨断面的尖轨（高型对称尖轨断面）S.北京，1997.7铁道部标准计量研究所.UIC 864-2 O 钢制轨道螺栓供货技术条件S.北京，1997.8铁道部标准计量研究所.UIC 864-3 O 轨道用钢制弹性垫圈的供货技术条件S.北京，1997.9铁道部标准计量研究所.UIC 864-4 O 钢轨夹板或夹板型材供货技术条件S.北京，1997.10铁道部标准计量研究所.UIC 864-6 O 钢轨用轧钢垫板供货技术条件S.北京，1997.11铁道部标准计量研究所.UIC 866 O 道岔和交叉用锰钢辙叉铸件供货技术条件S.北京，1997.作者简介：王永利（1981，2-），男，助理工程师，河南省汝州市汝南工业区汝州郑铁三佳道岔有限公司技术部。龙源期刊网 http:/ 龙源期刊网 http:/ 龙源期刊网 http:/