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第三章道岔第一节单开道岔第二节其他类型道岔第三节道岔辙叉号数及允许过岔速度第四节禁止使用的道岔第一节单开道岔铁道线路相连接或交叉设备的总称为道岔。道岔是铁道轨道的重要组成部分，它可以使机车车辆由一条线路转入另一条线路或越过另一条线路。道岔种类很多，常见的有普通单开道岔、对称道岔、三开道岔、交分道岔、交叉设备等。一、单开道岔各种类型道岔中，用得最多的是单开道岔。单开道岔是将一条铁路线分为两条，主线为直线，侧线由主线的左侧或右侧岔出。站在道岔前部面向尖轨尖端，凡侧线由主线左侧岔出的称为左开道岔，侧线由右侧岔出的称为右开道岔。单开道岔主要由转辙器部分、连接部分、辙又及护轨部分组成，如图3－1所示。图3－1单开道岔(一)转辙器部分转辙器部分是由基本轨、尖轨、跟端结构、联结零件(拉杆、连接杆、顶铁、滑床板、轨撑、辙前垫板、辙后垫板)及转辙机械等所组成，如图3－2所示。图3－2转辙器1－基本轨；2－辙前垫板；3－尖轨；4－拉杆；5－滑床板；6－连接杆；7－轨撑；8－顶铁；9－尖轨跟部；10－辙后垫板。基本轨位于尖轨外侧，其作用除承受车轮的垂直压力并经垫板将其传递于岔枕上外，还与尖轨共同承受车轮的横向水平推力，并保持尖轨位置的稳定。基本轨一般多用12．5m或25m的标准轨制作，由于尖轨与基本轨密贴时，产生一个转辙角，因此转辙部分的轨距必须加宽，以满足机车车辆固定轴距和车轮与钢轨良好接触的需要。尖轨是用与基本轨同类型的标准钢轨或特种断面钢轨刨制而成，按其平面状态分为直尖轨和曲线尖轨两种，如图3－3所示。直尖轨左右开道岔可通用，加工制造简单，尖轨尖端刨削部分短，横向刚度大，尖轨动程与跟端轮缘槽小，我国现场许多道岔都采用此种尖轨。曲线尖轨左右开道岔不能通用，加工较复杂，但与同号直线型尖轨道岔相比，可缩短道岔长度，增大导曲线半径，提高列车侧向过岔速度。两根尖轨用连杆连接在一起，通过转辙机械，使两尖轨可以开通直线或侧线，引导机车车辆的运行方向。图3－3直线、曲线尖轨尖轨跟端结构要求以跟部为轴，保证尖轨由一个位置扳动至另一个位置时摆动灵活。常见的有间隔铁式尖轨跟端结构与弹性可弯式尖轨跟端结构。间隔铁式尖轨跟端结构，如图3－4所示。它由间隔铁、夹板、辙跟轨撑以及用于联结的套管、螺栓等组成。间隔铁可保持尖轨跟端处与基本轨有固定的间隔宽度，保证车轮正常通过。夹板与螺栓相配合可保证跟端连接牢固和尖轨摆动灵活。辙跟轨撑可固定跟端结构的位置。这种跟端结构简单、零件少、尖轨转动灵活。但稳定性较差、易发生病害，一般用在辙岔号数较小的道岔上。图3－4尖轨跟端结构1－基本轨；2－尖轨；3－间隔铁；4－夹板；5－套管；6－轨撑。弹性可弯式尖轨跟端结构是在尖轨跟端前1．5～2．0m处，把尖轨轨底两侧边缘切掉，使之与钢轨头部宽度相同，形成柔性点，尖轨可绕该处弹性弯曲，如图3－5所示。这种跟端结构坚固、稳定、简单，易于保养，在我国一些高速行车线上的大号码道岔上广泛采用。图3－5可弯式尖轨顶铁是保证基本轨与尖轨共同承受车轮横向压力而设于尖轨轨腰处的。顶铁的长度应按安装顶铁处尖轨与基本轨工作边的支距计算确定，以尖轨尖端靠贴基本轨时，顶铁刚好与基本轨腹部靠贴为好。连接杆是将两根尖轨联接成一个框架式整体一起摆动，同时保持两尖轨在平面上的相对位置，一般设2～3根。安装在尖轨最前面与转辙机械梧连的一根为拉杆，用以转换尖轨位置。图3－2转辙器1－基本轨；2－辙前垫板；3－尖轨；4－拉杆；5－滑床板；6－连接杆；7－轨撑；8－顶铁；9－尖轨跟部；10－辙后垫板。滑床板设在尖轨范围的轨枕上，支承尖轨和基本轨，保证尖轨在滑床板顶部的滑床平台上能左右平滑摆动。为此，对滑床平台要经常清扫并涂以润滑剂。轨撑设于基本轨外侧，以防止基本轨横向移动并保持轨距。通常由基本轨始端第二根岔枕至跟端前一根岔枕范围内每根岔枕上的基本轨外侧都安设轨撑。图3－2转辙器1－基本轨；2－辙前垫板；3－尖轨；4－拉杆；5－滑床板；6－连接杆；7－轨撑；8－顶铁；9－尖轨跟部；10－辙后垫板。辙前垫板又称轨撑垫板，设于尖轨尖端前部一段基本轨下面，用以固定轨撑的位置，并与轨撑共同防止基本轨向外横向移动。辙后垫板设于尖轨跟后一段长度内，用以保持尖轨跟后导曲线支距的准确。转辙机械用于扳动尖轨到不同的位置，使道岔能准确地开通直线或侧线。常用的转辙机械有手动和电动两大类。手动转辙机械多用于非集中操纵的道岔上，电动转辙机械用于集中操纵的道岔上。图3－2转辙器1－基本轨；2－辙前垫板；3－尖轨；4－拉杆；5－滑床板；6－连接杆；7－轨撑；8－顶铁；9－尖轨跟部；10－辙后垫板。(二)辙叉及护轨辙叉设于道岔中两条线路相交处，由翼轨和心轨及联结零件等组成，如图3－6所示。图3－6辙叉构造示意图辙叉心轨两工作边所夹的角a，称为辙叉角，其交点称为辙叉理论尖端。由于制造工艺的缘故，实际上的辙叉尖端有6～8mm的顶面宽度，叫辙叉实际尖端。两翼轨间的最小距离处，称为辙叉咽喉。从辙叉咽喉至辙叉实际尖端之间有一段轨线中断地带，车轮有失去引导误入异线而发生脱轨事故的可能，所以此处被称为有害空间。为保证车轮在有害空间处进入正确的轮缘槽，防止进入异线，通常在辙叉两侧相对应位置的基本轨内侧设护轨。护轨是用普通钢轨经过刨切弯折而成，并用间隔铁、螺栓等零件与基本轨联接。我国目前单开道岔上常用的辙又有：1．锰钢整铸式辙叉如图3－7所示，它是用含锰量10％～14％的高锰钢把心轨和翼轨铸成整体的辙叉。此种辙叉不仅整体性、稳定性好，而且使用寿命长，维修工作量小，广泛用于干线铁路线上。图3－7整体铸造式辙叉2．钢轨组合式辙叉如图3－8所示，它是由长心轨、短心轨和用普通钢轨经弯折、刨切加工而成的翼轨，用不同尺寸的间隔铁和螺栓联接拼装紧固而成整体的辙叉。图3－8钢轨组合式辙叉3．可动心轨辙叉如图3－9所示，可动心轨辙叉是由长心轨、短心轨拼装成的可动心轨和翼轨、叉跟基本轨、帮轨等组合而成。此种辙叉利用心轨可摆动与翼轨密贴的特征，消除了有害空间，不仅避免了车轮对心轨和翼轨的冲击，而且还提高了列车直向过岔速度，广泛用于高速行车的铁路线上。图3－9可动心轨辙叉(三)连接部分在单开道岔中连接部分主要包括四根钢轨，主线上的为两根直线轨，侧线上为两根曲线轨(导曲线)。导曲线一般采用圆曲线，其半径的大小决定于道岔的号数及列车侧向过岔的速度。连接部分将转辙器部分与辙叉部分连接起来构成一组完整的道岔。单开道岔的导曲线，一般不设外轨超高和轨底坡，为保持导曲线的位置和圆顺，在导曲线部分大多铺设有垫板、轨距杆、轨撑及防爬设备。目前，我国许多铁路干线已改铺60或50kg／m的AT型弹性可弯尖轨道岔。它的结构特点是：尖轨采用矮型特种断面钢轨制造；尖轨跟部为弹性可弯式结构；辙叉采用高锰钢整体铸造；扣件采用分开式可调刚性扣件；垫板与轨枕的连接全用螺旋道钉。因此，AT型弹性可弯尖轨道岔刚度大、稳定性好，各部连接紧固可靠，几何尺寸易于保持，是较理想的道岔。我国铁路为适应社会主义市场经济发展的需要，铁道部于1995年将繁忙干线的旅客列车运行速度从80～100km／h提高到140～160km／h，货物列车的运行速度提高到80～90km／h。实现这一目标时，大力强化了线路设备，尤其是强化了道岔这一轨道结构中的薄弱环节，使用了提速道岔。所谓提速道岔，就是为了提高列车运行速度而装设的道岔。影响列车运行速度的线路因素主要是道岔的长度与曲线半径。原来的普通道岔因尖轨较短、曲线半径小，限制了过岔速度，不利于提速列车的运行安全，因此需将正线上的道岔逐步改为提速道岔。提速道岔二、提速道岔1．提速道岔的类型提速道岔的类型主要有以下四种：预应力钢筋混凝土岔枕固定型辙叉、预应力钢筋混凝土岔枕可动心轨辙叉、木枕固定型辙叉和木枕可动心轨辙叉。2．新型提速道岔应满足的使用条件(1)列车直向允许过岔速度：旅客列车为160km／h；货运列车23t轴重时，为120km／h；货运列车25t轴重时，为90km／h。(2)列车侧向允许过岔速度：各类列车均为50km／h。3．提速道岔的构造特点提速道岔的基本构造与普通道岔相似，也是由转辙器、辙叉及护轨和连接部分所组成。但由于提速道岔需满足列车高速过岔的要求，因此与普通道岔相比，提速道岔有以下特点：(1)提速道岔的尖轨比普通道岔的尖轨长。60kg过渡型12号道岔尖轨长7．7m，AT型12号道岔尖轨长11．3m，而60kg提速12号道岔的尖轨长为13．88m。(2)普通道岔的尖轨与辙叉连接为普通活动连接，而提速道岔的尖轨与辙叉连接为非活动连接，这样可减小车轮过岔时的冲击和振动。(3)提速道岔尖轨上设有两处牵引点，心轨处亦设两处牵引点，其目的是为增强其密贴性。(4)普通道岔尖轨均采用内锁闭装置，而提速道岔尖轨则采用分动外锁闭装置。外锁闭装置能有效保证列车过岔的安全，减少转辙机转换力和尖轨密贴力，并可大大提高转辙机的使用寿命及可靠性。道岔外锁闭装置是指其锁闭地点在转辙机的外部。而国内传统的道岔锁闭是在转辙机内部实现的，尖轨与基本轨的锁闭方式属于间接锁闭，不适于提速的需要。外锁闭装置是将道岔的密贴尖轨与基本轨在线路上直接进行锁闭。外锁闭装置有连动与分动两种方式。所谓连动，是指道岔两尖轨通过连接杆连在一起，构成框架结构进行转换；所谓分动，是指道岔两尖轨间无连杆，靠外锁闭装置进行转换。(5)提速道岔的转辙机采用三相交流大功率的转辙机，这样可减少电缆投资及转辙机引起的道岔故障。4．提速道岔的作用由于提速道岔相对普通道岔在构造上有诸多改进，因而提速道岔除了能起到和普通道岔相同的作用外，还有以下作用：(1)与普通道岔相比，提速道岔导曲线半径大，能提高列车直向或侧向通过道岔的容许速度，满足高速列车安全运行的要求。(2)提速道岔的尖轨长度延长，并且尖轨与辙叉间采用了非活动式连接，这样可减小车轮对尖轨及连接部分的冲击和振动，延长尖轨使用寿命。(3)提速道岔在尖轨和心轨上设有两处牵引点，并采用了分动外锁闭装置，因此能有效保证列车过岔的安全，减轻转辙机的负荷，增加尖轨与基本轨的密贴。(4)提速道岔采用了S700K型三相交流电动转辙机。由于这种转辙机设备精良，故障率低，转换力大，且采用导线截面较小的电缆，因此能减少电缆投资及现场维修工作量，并大大延长转辙机的使用寿命。第二节其他类型道岔一、对称道岔对称道岔是单开道岔的一种特殊形式。它的结构和单开道岔基本相同，只是连接部分没有直轨，而只有导曲线轨，如图3－10所示。图3－10对称道岔对称道岔与单开道岔相比具有以下特点：1．对称道岔的左右导曲线均为侧线，且侧线对称于辙叉角的平分线。2．对称道岔的尖轨长度与单开道岔的相同时，其尖轨工作边与直线方向基本轨所成的转辙角仅为单开道岔转辙角的一半。3．对称道岔的辙叉号数与单开道岔的相同时，其辙叉工作边与直线中心线之间的夹角为单开道岔辙叉角的一半，导曲线半径将比单开道岔的约大一倍。4．对称道岔的导曲线半径与单开道岔的相同时，对称道岔的长度比单开道岔的短。由于对称道岔与同号数的单开道岔相比，具有增大导曲线半径和缩短道岔长度的特征，所以它常被铺设于驼峰调车场头部、三角线、货物线及高速行车线上。二、三开道岔在站场线路布置中，当需要连接的线路较多且又受场地限制不能在主线上连续铺设两组单开道岔时，可把一组道岔纳入另一组道岔中，形成三开道岔。图3－11为对称三开道岔。这种道岔有两对尖轨(一长一短为一对)，每对由一组转辙机控制，决定尖轨的位置。连接部分有两根直轨，两对导曲线轨。辙又及护轨部分有三副辙又、四根护轨。三开道岔的优点是道岔长度短；缺点是结构复杂，尖轨削弱较大，使用寿命短，后辙叉无法在主线内设护轨，主线行车速度受到限制。它一般只用于尽端式车站线路及驼峰调车场头部。图3－11对称三开道岔三、菱形交叉一条线路与另一条线路在同一平面上相交，使机车车辆能跨越运行，交叉角度小于90。的连接设备，称菱形交叉。菱形交叉由两组相同角度的锐角辙又和两组相同角度的钝角辙叉所组成，如图3－12所示。图3－12菱形交叉锐角辙又的结构与单开道岔中的辙叉结构基本相同，钝角辙叉分为固定型和