线路基础第三章(修改)

1西南交通大学第三章道岔本章要点：●道岔分类及功能●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●列车过岔速度2西南交通大学概述1.道岔是线路与线路间连接与交叉设备的总称。2.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、组合设备三类3西南交通大学单式普通单式道岔单式同侧对称双开单式异侧连接设备不对称双开复式异侧对称三开复式道岔不对称三开复式同侧交叉设备直角固定交叉菱形交叉单式交分交分道岔组合设备复式交分单式渡线交叉梯线道岔4西南交通大学单式道岔5西南交通大学复式道岔6西南交通大学交叉设备7西南交通大学交分道岔8西南交通大学渡线、梯线9西南交通大学§3.1单开道岔一单开道岔组成转撤器部分基本轨尖轨1.组成连接部分曲合拢轨——导曲线轨直合拢轨辙叉与护轨主轨护轨翼轨辙叉心轨10西南交通大学2.普通单开道岔图11西南交通大学二道岔中心线表示法12西南交通大学三几个概念1.直向和侧向2.左开与右开3.顺向与逆向4.岔头与岔尾O——道岔中心，即道岔主、侧线轨道中心线的交点a——道岔起点至道岔中心O间的距离b——道岔中心至道岔终点间的距离L——道岔全长q——尖轨尖端前基本轨伸出长度R——导曲线半径β——转辙角α——辙叉角13西南交通大学§3.2单开道岔的构造一、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14西南交通大学15西南交通大学1.基本轨特点：①主线为直线②侧线为曲线（折线）③设轨撑主线侧线轨撑16西南交通大学2.尖轨1)类型①普通钢轨刨切而成（普通型）②专门轧制的特种断面钢轨制造（特别型）2)结构a.普通型纵断面：17西南交通大学b.特点①断面尺寸小，强度低②轨腰部加补强板③顶宽50mm处完全承受压力；顶宽0-20mm不受力；20-50mm压力过渡。④在顶宽35mm处与基本轨齐平，并由此顺坡至顶宽70mm处。由此，尖轨高出基本轨6mm。⑤尖轨尖端处低于基本轨23mm。横断面：18西南交通大学3）特殊型——适于高速重载线路特种断面尖轨图：3.尖轨平面形式1）按尖轨与基本轨的接触形式1.直线型尖轨——我国大量采用（单开道岔）2.曲线形尖轨①切线型——德法②割线型——俄法③半切线型——我国采用④半割线型——德法19西南交通大学2）直线型尖轨特点：①尖轨工作边呈直线②冲击角βc=转辙角β③由于βc较大，列车动能损失较大，影响列车过岔速度。④尖轨易磨耗⑤通用性好，便于制造更换尖轨β基本轨ββc20西南交通大学3)曲线型——目的减小冲击角a.切线型——尖轨工作边与基本轨工作边相切特点：①βcβ②βc虽然较小，但尖轨强度低b.半切线型——尖轨前部用一段直线代替特点：①βc小，冲击力小②缩短了道岔长度③尖轨强度增大，扳动灵活④通往直线仍为直线尖轨21西南交通大学4.尖轨的跟端结构——尖轨末端，基本轨，导轨的结合部1）要求：①保证尖轨与基本轨密贴②尖轨转动灵活③受动力作用时，不改变其状态④坚固，易维修2）类型1.间隔铁夹板式——以尖轨跟端为轴，实现尖轨的摆动2.弹性可弯式——利用尖轨切削部分的弹性变形实现尖轨的摆动22西南交通大学二辙叉与护轨（一）辙叉辙叉是两股轨线的交叉设备1.组成心轨翼轨23西南交通大学2.类型1)按平面形式直线型——心轨为直线曲线形——心轨为曲线钢轨组合式——广泛应用，强度稳定性较差固定式铸造叉心组合式——较上一种强度及稳定性改善2)按构造锰钢整铸式——翼轨叉心为一体正线多采用可动式可动心轨可动翼轨24西南交通大学3)按材料锰钢普通钢25西南交通大学26西南交通大学27西南交通大学28西南交通大学29西南交通大学30西南交通大学3.道岔号码道岔号码用心轨的两工作边余切表示N=FE/AE=cotα特点：①辙叉角α愈大，道岔号数N愈小②N愈大，道岔等级愈高，愈有利行车③常用道岔为9#，12#，18#31西南交通大学（二）护轨1.作用：①保护列车安全通过有害空间②引导车轮走向，防止撞击辙叉心部2.防护范围：辙叉咽喉至叉心顶宽50mm处三连接部分1.组成曲导轨（导曲线）——引向侧股直导轨——引向直股2.特点1）导曲线采用圆曲线2）导曲线半径与N成正比3）导曲线半径愈大，道岔长度越长4）导曲线不设超高、缓和曲线、轨底坡32西南交通大学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″80022.66731.33354.00α5）设轨撑、轨距拉杆，以防止外倾、轨距增大6）设防爬设备7）此处轨枕长2.6-4.85m，轨枕间距比区间轨枕间距小10%33西南交通大学§3.3列车过岔速度过岔速度：直向过岔速度侧向过岔速度一直向过岔速度1.影响因素1）车轮对道岔的冲击动能损失——翼轨、护轨缓冲段冲击角。2）道岔构造缺陷——有害空间3）道岔强度4）维修、养护缺陷2.翼轨与护轨冲击角产生的动能损失sinvsinv2234西南交通大学式中：β—冲击角ω—动能损失我国规定：50kg轨，9#、12#道岔直向通过速度为110km/h18#道岔直向通过速度为120km/h3.提高直向过岔速的的措施1）采用大号码道岔2）适当延长翼、护轨的缓冲段，减小冲击角3）采用可动心轨或可动翼轨道岔4）采用整铸式辙叉5）尖、基、心、翼轨进行淬火处理6)加强养护35西南交通大学二、侧向过岔速度1.影响因素①转辙器——尖轨冲击角②导曲线导曲线冲击角未被平衡的离心加速度③辙叉——有害空间2.影响因素分析1）动能损失①逆向过岔尖轨动能损失：sinv2236西南交通大学②导曲线动能损失：δ—游间（m）R—导曲线半径（m）※受第二式控制，ω的允许值ω0≤0.65km2/h2例：已知12号道岔导曲线半径为330m，δ=45mm，ω≤0.65km2/h2有:)h/km(4909.033065.02Rv0v2R237西南交通大学52.7(km/h)14.6(m/s)33065.0RaV例：取a=0.65m/s2R=330m2）未被平衡的离心加速度离心加速度（m/s2）RVa2式中V—m/sR—导曲线半径(m)规定：a≤a0=0.5~0.65m/s238西南交通大学3)未被平衡的离心加速度增量RLV3规定：ψ≤ψ0=0.5m/s3例：取ψ=0.5m/s3R=330mL=18mV=（ψ×R×L）1/3=（0.5×330×18）1/3=14.37（m/s）=51.7（km/h）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。式中：L—车辆全轴距取18mR—导曲线半径（m）V—速度m/s39西南交通大学4)单开道岔使用规定①V＞45km/hN≮18#②V≤45km/hN≮12#③旅客列车到发线N≮12#④货物列车到发线中间站≮12#其他≮9#3.提高列车侧向过岔速度的措施1）采用大号码道岔（增大导曲线半径，减小转辙角）2）采用曲线尖轨、曲线辙叉（增大导曲线半径）3）采用变曲率导曲线半径以减小α、β、Ψ