线路基础第三章修改.ppt

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1、第三章第三章 道道 岔岔 本章要点：本章要点：道岔分类及功能道岔分类及功能 单开道岔的结构及中心线表示法单开道岔的结构及中心线表示法 尖轨的平面形式及其特点尖轨的平面形式及其特点 列车过岔速度列车过岔速度 西南交通大学西南交通大学1 1概述概述1.1.道岔是线路与线路间连接与交叉设备的总称。道岔是线路与线路间连接与交叉设备的总称。2.2.作用：实现机车，车辆的转线与跨越作用：实现机车，车辆的转线与跨越分类：根据结构与用途，道岔分为连接、交叉、组合分类：根据结构与用途，道岔分为连接、交叉、组合 设备三类设备三类 西南交通大学西南交通大学2 2 单式普通单式普通 单式道岔单式道岔 单式同侧单式同侧

2、 对称双开对称双开 单式异侧单式异侧 连接设备连接设备 不对称双开不对称双开 复式异侧复式异侧 对称三开对称三开 复式道岔复式道岔 不对称三开不对称三开 复式同侧复式同侧 交叉设备交叉设备 直角固定交叉直角固定交叉 菱形交叉菱形交叉 单式交分单式交分 交分道岔交分道岔 组合设备组合设备 复式交分复式交分 单式单式 渡线渡线 交叉交叉 梯线梯线 道道岔岔西南交通大学西南交通大学3 3单式道岔单式道岔西南交通大学西南交通大学4 4复式道岔复式道岔西南交通大学西南交通大学5 5交叉设备交叉设备西南交通大学西南交通大学6 6交分道岔交分道岔西南交通大学西南交通大学7 7渡线、梯线渡线、梯线西南交通大学

3、西南交通大学8 8 3.13.1 单开道岔单开道岔一一 单开道岔组成单开道岔组成 转撤器部分转撤器部分 基本轨基本轨 尖轨尖轨 1.1.组成组成 连接部分连接部分 曲合拢轨曲合拢轨导曲线轨导曲线轨 直合拢轨直合拢轨 辙叉与护轨辙叉与护轨 主轨主轨 护轨护轨 翼轨翼轨 辙叉心轨辙叉心轨 西南交通大学西南交通大学9 92.普通单开道岔图普通单开道岔图西南交通大学西南交通大学1010二二 道岔中心线表示法道岔中心线表示法西南交通大学西南交通大学1111三三 几个概念几个概念 1.1.直向和侧向直向和侧向 2.2.左开与右开左开与右开 3.3.顺向与逆向顺向与逆向 4.4.岔头与岔尾岔头与岔尾 O O

4、 道岔中心，即道岔主、侧线轨道中心线道岔中心，即道岔主、侧线轨道中心线 的交点的交点a a 道岔起点至道岔中心道岔起点至道岔中心O O间的距离间的距离b b 道岔中心至道岔终点间的距离道岔中心至道岔终点间的距离L L 道岔全长道岔全长q q 尖轨尖端前基本轨伸出长度尖轨尖端前基本轨伸出长度R R 导曲线半径导曲线半径转辙角转辙角辙叉角辙叉角西南交通大学西南交通大学12123.23.2 单开道岔的构造单开道岔的构造 一、转辙器部分一、转辙器部分 两基本轨，两尖轨两基本轨，两尖轨 组组成成 联联结结部部件件：滑滑床床板板、顶顶铁铁、轨轨撑撑、转辙杆、转辙杆、连接杆、根端结构连接杆、根端结构 转辙机

5、械转辙机械 西南交通大学西南交通大学1313西南交通大学西南交通大学14141.1.基本轨基本轨 特点：特点：主线为直线主线为直线 侧线为曲线（折线）侧线为曲线（折线）设轨撑设轨撑主线主线侧线侧线轨撑轨撑西南交通大学西南交通大学15152.2.尖轨尖轨1)1)类型类型 普通钢轨刨切而成（普通型）普通钢轨刨切而成（普通型）专门轧制的特种断面钢轨制造（特别型）专门轧制的特种断面钢轨制造（特别型）2)2)结构结构 a.a.普通型普通型 纵断面：纵断面：西南交通大学西南交通大学1616 b.b.特点特点 断面尺寸小，强度低断面尺寸小，强度低 轨腰部加补强板轨腰部加补强板 顶顶宽宽50mm50mm处处完

6、完全全承承受受压压力力；顶顶宽宽0-20mm0-20mm不不受受 力；力；20-50mm20-50mm压力过渡。压力过渡。在在顶顶宽宽35mm35mm处处与与基基本本轨轨齐齐平平，并并由由此此顺顺坡坡至至 顶宽顶宽70mm70mm处。由此，尖轨高出基本轨处。由此，尖轨高出基本轨6mm6mm。尖轨尖端处低于基本轨尖轨尖端处低于基本轨23mm23mm。横断面：横断面：西南交通大学西南交通大学1717 3 3）特殊型）特殊型适于高速重载线路适于高速重载线路 特种断面尖轨图：特种断面尖轨图：3.3.尖轨平面形式尖轨平面形式1 1）按尖轨与基本轨的接触形式）按尖轨与基本轨的接触形式 1.1.直线型尖轨直

7、线型尖轨我国大量采用（单开道岔）我国大量采用（单开道岔）2.2.曲线形尖轨曲线形尖轨 切线型切线型德法德法 割线型割线型俄法俄法 半切线型半切线型我国采用我国采用 半割线型半割线型德法德法 西南交通大学西南交通大学1818 2 2）直线型尖轨）直线型尖轨 特点：特点：尖轨工作边呈直线尖轨工作边呈直线 冲击角冲击角c c=转辙角转辙角 由由于于c c较较大大，列列车车动动能能损损失失较较大大，影影响响列车列车 过岔速度。过岔速度。尖轨易磨耗尖轨易磨耗 通用性好，便于制造更换通用性好，便于制造更换 尖轨基本轨基本轨c c西南交通大学西南交通大学19193)3)曲线型曲线型目的减小冲击角目的减小冲击

8、角a.a.切线型切线型尖轨工作边与基本轨工作边相切尖轨工作边与基本轨工作边相切 特点：特点：c c c c 虽然较小，但尖轨强度低虽然较小，但尖轨强度低b.b.半切线型半切线型尖轨前部用一段直线代替尖轨前部用一段直线代替 特点：特点：c c 小，冲击力小小，冲击力小 缩短了道岔长度缩短了道岔长度 尖轨强度增大，扳动灵活尖轨强度增大，扳动灵活 通往直线仍为直线尖轨通往直线仍为直线尖轨西南交通大学西南交通大学2020 4.4.尖尖轨轨的的跟跟端端结结构构尖尖轨轨末末端端，基基本本轨轨，导导轨轨的的结结 合部合部 1 1）要求：）要求：保证尖轨与基本轨密贴保证尖轨与基本轨密贴 尖轨转动灵活尖轨转动灵

9、活 受动力作用时，不改变其状态受动力作用时，不改变其状态 坚固，易维修坚固，易维修 2 2）类型）类型 1.1.间隔铁夹板式间隔铁夹板式以尖轨跟端为轴，实以尖轨跟端为轴，实 现尖轨的摆动现尖轨的摆动 2.2.弹性可弯式弹性可弯式利用尖轨切削部分的弹利用尖轨切削部分的弹 性变形实现尖轨的摆动性变形实现尖轨的摆动 西南交通大学西南交通大学2121二二 辙叉与护轨辙叉与护轨（一）辙叉（一）辙叉 辙叉是两股轨线的交叉设备辙叉是两股轨线的交叉设备 1.1.组成组成 心轨心轨 翼轨翼轨 西南交通大学西南交通大学22222.2.类型类型 1)1)按平面形式按平面形式 直线型直线型心轨为直线心轨为直线 曲线形

10、曲线形心轨为曲线心轨为曲线 钢轨组合式钢轨组合式广泛应用，强度广泛应用，强度 稳定性较差稳定性较差 固定式固定式 铸造叉心组合式铸造叉心组合式较上一种强较上一种强 度及稳定性改善度及稳定性改善2)2)按构造按构造 锰钢整铸式锰钢整铸式翼轨叉心为一体翼轨叉心为一体 正线多采用正线多采用 可动式可动式 可动心轨可动心轨 可动翼轨可动翼轨西南交通大学西南交通大学23233)3)按材料按材料 锰钢锰钢 普通钢普通钢 西南交通大学西南交通大学2424西南交通大学西南交通大学2525西南交通大学西南交通大学2626西南交通大学西南交通大学2727西南交通大学西南交通大学2828西南交通大学西南交通大学29

11、293.3.道岔号码道岔号码 道岔号码用心轨的两工作边余切表示道岔号码用心轨的两工作边余切表示 N=FE/AE=cotN=FE/AE=cot特点：特点：辙叉角辙叉角 愈大，道岔号数愈大，道岔号数 N N 愈小愈小 N N愈大，道岔等级愈高，愈有利行车愈大，道岔等级愈高，愈有利行车 常用道岔为常用道岔为9 9#，1212#，1818#西南交通大学西南交通大学3030（二）护轨（二）护轨 1.1.作用：作用：保护列车安全通过有害空间保护列车安全通过有害空间 引导车轮走向，防止撞击辙叉心部引导车轮走向，防止撞击辙叉心部 2.2.防护范围：辙叉咽喉至叉心顶宽防护范围：辙叉咽喉至叉心顶宽5050mmmm

12、处处 三三 连接部分连接部分 1.1.组成组成 曲导轨（导曲线）曲导轨（导曲线）引向侧股引向侧股 直导轨直导轨引向直股引向直股 2.2.特点特点 1 1）导曲线采用圆曲线）导曲线采用圆曲线 2 2）导曲线半径与）导曲线半径与 N N 成正比成正比 3 3）导曲线半径愈大，道岔长度越长）导曲线半径愈大，道岔长度越长 4 4）导曲线不设超高、缓和曲线、轨底坡）导曲线不设超高、缓和曲线、轨底坡 西南交通大学西南交通大学3131我国标准道岔主要尺寸我国标准道岔主要尺寸 (m)m)N NR Ra ab bL L9 96202562025 180180 13.83913.839 15.00915.009

13、28.84828.8481212 4202542025 330330 16.85316.853 19.96219.962 36.81536.815181831012.531012.5800800 22.66722.667 31.33331.333 54.0054.005 5）设轨撑、轨距拉杆，以防止外倾、轨距增大）设轨撑、轨距拉杆，以防止外倾、轨距增大6 6）设防爬设备）设防爬设备7 7）此处轨枕长）此处轨枕长2.6-4.852.6-4.85m m，轨枕间距比区间轨枕轨枕间距比区间轨枕 间距小间距小10%10%西南交通大学西南交通大学3232 3.33.3 列车过岔速度列车过岔速度 过岔速度：

14、直向过岔速度过岔速度：直向过岔速度 侧向过岔速度侧向过岔速度 一一 直向过岔速度直向过岔速度 1.1.影响因素影响因素 1 1）车轮对道岔的冲击动能损失）车轮对道岔的冲击动能损失翼轨、护轨翼轨、护轨 缓冲段冲击角。缓冲段冲击角。2 2）道岔构造缺陷）道岔构造缺陷有害空间有害空间 3 3）道岔强度）道岔强度 4 4）维修、养护缺陷）维修、养护缺陷 2.2.翼轨与护轨冲击角产生的动能损失翼轨与护轨冲击角产生的动能损失西南交通大学西南交通大学3333 式中：式中：冲击角冲击角 动能损失动能损失 我国规定：我国规定：5050kgkg轨轨，9 9#、1212#道道 岔岔 直直 向向 通通 过过 速速 度

15、度 为为110110km/h km/h 18 18#道岔直向通过速度为道岔直向通过速度为120120km/hkm/h3.3.提高直向过岔速的的措施提高直向过岔速的的措施 1 1）采用大号码道岔）采用大号码道岔 2 2）适当延长翼、护轨的缓冲段，减小冲击角）适当延长翼、护轨的缓冲段，减小冲击角 3 3）采用可动心轨或可动翼轨道岔）采用可动心轨或可动翼轨道岔 4 4）采用整铸式辙叉）采用整铸式辙叉 5 5）尖、基、心、翼轨进行淬火处理）尖、基、心、翼轨进行淬火处理 6)6)加强养护加强养护西南交通大学西南交通大学3434二、侧向过岔速度二、侧向过岔速度 1.1.影响因素影响因素 转辙器转辙器尖轨冲

16、击角尖轨冲击角 导曲线导曲线 导曲线冲击角导曲线冲击角 未未被被平平衡衡的的离离心心加加速速度度 辙叉辙叉有害空间有害空间 2.2.影响因素分析影响因素分析 1 1）动能损失）动能损失 逆向过岔尖轨动能损失：逆向过岔尖轨动能损失：西南交通大学西南交通大学3535导曲线动能损失：导曲线动能损失：游间（游间（m m）RR导曲线半径（导曲线半径（m m）受第二式控制，受第二式控制，的允许值的允许值0 00.65km0.65km2 2/h/h2 2 例：已知例：已知1212号道岔导曲线半径为号道岔导曲线半径为330m330m，=45mm=45mm，0.65km0.65km2 2/h/h2 2 有有:西

17、南交通大学西南交通大学3636例：取例：取a=0.65m/sa=0.65m/s2 2 R=330m R=330m 2 2）未被平衡的离心加速度）未被平衡的离心加速度离心加速度离心加速度 （m/sm/s2 2）式中式中 Vm/sVm/s R R导曲线半径导曲线半径(m)(m)规定：规定：aaaa0 0=0.50.65m/s=0.50.65m/s2 2西南交通大学西南交通大学37373)3)未被平衡的离心加速度增量未被平衡的离心加速度增量 规定：规定：0 0=0.5m/s=0.5m/s3 3例：取例：取=0.5m/s=0.5m/s3 3 R=330m L=18m R=330m L=18m V=V=

18、（RLRL）1/31/3=（0.5330180.533018）1/31/3 =14.37 =14.37（m/sm/s）=51.7=51.7（km/hkm/h）注：从以上分析计算可看出，动能损失是限制列车注：从以上分析计算可看出，动能损失是限制列车 侧向过岔速度的主要因素。侧向过岔速度的主要因素。式中：式中：LL车辆全轴距取车辆全轴距取18m18m R R导曲线半径（导曲线半径（m m）VV速度速度m/sm/s西南交通大学西南交通大学38384)4)单开道岔使用规定单开道岔使用规定 V V 45km/h N 1845km/h N 18#V 45km/h N 12V 45km/h N 12#旅客列车到发线旅客列车到发线 N 12N 12#货物列车到发线货物列车到发线 中间站中间站 1212#其他其他 9 9#3.3.提高列车侧向过岔速度的措施提高列车侧向过岔速度的措施 1 1）采用大号码道岔（增大导曲线半径，减小转）采用大号码道岔（增大导曲线半径，减小转 辙角）辙角）2 2）采用曲线尖轨、曲线辙叉（增大导曲线半径）采用曲线尖轨、曲线辙叉（增大导曲线半径）3 3）采用变曲率导曲线半径以减小）采用变曲率导曲线半径以减小、西南交通大学西南交通大学3939