1、,道岔,一、鐵路道岔的功能及分類二、單開道岔的構(gòu)造、幾何尺寸三、過岔速度及提速道岔、高速道岔四、道岔的發(fā)展現(xiàn)狀及前景,一、道岔的功能及分類,功能,概述 道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入或越過另一股道時必不可少的線路連接設(shè)備 。是鐵路軌道的一個重要組成部分。通常在車站、編組站大量鋪設(shè)。有了道岔，可以充分發(fā)揮線路的通過能力。即使是單線鐵路，鋪設(shè)道岔，修筑一段大于列車長度的叉線，就可以對開列車。,特點(diǎn) 數(shù)量多，構(gòu)造復(fù)雜，使用壽命短，限制列車速度，行車安全性低，養(yǎng)護(hù)維修投入大等特點(diǎn)。 與曲線，接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。,分類,道岔的基本形式 連接 交叉 連接和交叉的組合,連接設(shè)備： 單式道岔 ：

2、普通單開道岔、單式異側(cè)道岔（對稱或雙開、不對稱道岔）、單式同側(cè)道岔； 復(fù)式道岔： 復(fù)式異側(cè)道岔（對稱或三開、不對稱道岔）、復(fù)式同側(cè)道岔,交叉設(shè)備： 直角交叉、菱形交叉,菱形交叉,連接與交叉的組合： 交分道岔（單式、復(fù)式）、 渡線(單渡、交叉渡線) 其中常見的主要是單開道岔、對稱道岔、三開道岔、交分道岔等。,交叉渡線,單開道岔（simple turnout） 主線為直線，側(cè)線由主線向左側(cè)或右側(cè)岔出，有左開道岔和右開道岔，如下圖所示。,單開道岔,可動心軌單開道岔,對稱道岔（equilateral turnout） 由主線向兩側(cè)分為兩條線路，道岔各部件均按轍叉角平分線對稱排列，兩條連接線路的曲線半徑

3、相同，無直向或側(cè)向之分，因此兩側(cè)線運(yùn)行條件相同。,優(yōu)點(diǎn) 增大導(dǎo)曲線半徑 縮短站坪長度（道岔長度） 因此，對稱道岔一般可在調(diào)車場頭部或尾部鋪設(shè)，必要時可將對稱道岔與單開道岔混合使用。,對稱道岔,三開道岔（three-way turnout） 當(dāng)需要連接的線路較多，而地形又受到限制，不能在主線上連續(xù)鋪設(shè)兩個單開道岔時鋪設(shè)。 它是將一個道岔納入另一個道岔內(nèi)形成。,三開道岔,優(yōu)點(diǎn) 長度較短 缺點(diǎn) 尖軌削弱較多，轉(zhuǎn)轍器使用壽命短 兩普通轍叉在主線內(nèi)側(cè)無法設(shè)置護(hù)軌，機(jī)車車輛沿主線不能高速運(yùn)行。 故這種道岔只有在地形允許以及需要盡量縮短線路連接長度的地方。,交分道岔（slip switch) 兩條線路相互交

4、叉，列車不僅能夠沿著直線方向運(yùn)行，而且能由一直線轉(zhuǎn)入另一直線，這種道岔叫交分道岔。,交分道岔,優(yōu)點(diǎn) 起兩個道岔的作用，占地較短，列車通過時彎曲較少，走行平穩(wěn)，速度可較高，瞭望條件也較好。 缺點(diǎn) 構(gòu)造復(fù)雜，零件數(shù)量較多，維修較困難， 一般僅在大編組站、旅客站或其他用地長度受限制的咽喉區(qū)采用。 在正線上，由于通過列車速度較高，使用交分道岔安全性較差，也不好養(yǎng)護(hù)，故應(yīng)盡量不用。,電氣化鐵路區(qū)段交分道岔,二、單開道岔的構(gòu)造、幾何尺寸,構(gòu)造（以單開道岔為例）,單開道岔的組成（見下圖） 轉(zhuǎn)轍器 轍叉及護(hù)軌 連接部分 另外，道岔中所用的軌枕稱為岔枕。,單開道岔組成示意圖,1、轉(zhuǎn)轍器 引導(dǎo)機(jī)車車輛沿主線方向或

5、側(cè)線方向行駛 主要組成： 二基本軌； （主股直線，側(cè)股折線或曲線） 二尖軌； 聯(lián)結(jié)零件； 道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備。 （轉(zhuǎn)轍機(jī)械：機(jī)械式和電動式）,單開道岔轉(zhuǎn)轍部分結(jié)構(gòu),1基本軌；2尖軌；3跟端結(jié)構(gòu)；4轍前墊板；5滑床板；6轍后墊板；7、拉桿；8連接桿；9頂鐵；10軌撐,基本軌 基本軌由標(biāo)準(zhǔn)斷面的普通鋼軌制成，通常采用與區(qū)間線路相同材質(zhì)，相同型號的鋼軌。 普通道岔中基本軌不設(shè)軌底坡，提速道岔中設(shè)1:40的軌底坡。 為防止基本軌橫向移動，可在其外側(cè)設(shè)置軌撐。 基本軌軌頭頂面一般進(jìn)行淬火處理，以增強(qiáng)鋼軌表面硬度，提高耐磨性并保持與尖軌良好的密貼狀態(tài)。,尖軌 轉(zhuǎn)轍器中的重要部件，依靠尖軌的扳動，將列車引入正線或

6、側(cè)線方向. 1. 普通鋼軌（貼尖式）或 AT 軌刨切而成（藏尖式） 2直線或曲線型 3尖軌逐漸承載，尖軌與基本軌之間有高差。 4. 尖軌跟端（轍跟） 活接頭、間隔鐵魚尾板式、彈性可彎式跟端結(jié)構(gòu)（跟部局部削切）,直線型尖軌：這類尖軌由普通鋼軌刨切而成，其工作邊為一直線，可用于左開或右開的單開道岔，制造簡單，便于維修更換。缺點(diǎn)是輪緣對尖軌工作邊的沖擊力較大，列車產(chǎn)生搖晃，尖軌尖端也容易磨損，道岔較長，且尖軌尖端軌距加寬量較大，影響列車沿正線運(yùn)行的平穩(wěn)性。 曲線型尖軌：工作邊為一曲線。列車通過尖軌時，沖擊角小于直線型尖軌的沖擊角，尖軌磨耗較輕，列車運(yùn)行也比較平穩(wěn)。尖軌跟部與導(dǎo)曲線的銜接比較圓順，導(dǎo)曲

7、線半徑可以增大，側(cè)線通過速度可以提高，道岔全長較短。但左右開道岔不能通用，加工較復(fù)雜。,尖軌按斷面形狀分類 1、普通斷面尖軌：用普通斷面的鋼軌加工制造而成。 2、特種斷面尖軌： 高型特種斷面尖軌：系用與基本軌同型等高的特種斷面鋼軌制成。其豎向和橫向剛度都較大，適用于速度高、軸重大的線路上的道岔，見圖511。 矮型特種斷面尖軌：系用較同型基本軌低的特種斷面鋼軌制成。其豎向和橫向剛度比高型特種斷面尖軌小，但由于高度較低，所以穩(wěn)定性較好。我國鐵路道岔現(xiàn)在大量使用的彈性可彎尖軌就是這一種,尖軌頂面降低示意圖,藏尖式尖軌,尖軌跟端構(gòu)造,目前我國的單開道岔上主要采用夾板間隔鐵式和彈性可彎式兩種形式。 夾板

8、間隔鐵式：這種結(jié)構(gòu)是由間隔鐵、彎折夾板、轍跟外軌撐、轍跟內(nèi)軌撐和異徑螺栓（或螺栓套管）等組成。如圖513。 彈性可彎式：彈性可彎式尖軌跟端構(gòu)造，如圖514。尖軌跟端用普通鋼軌接頭與導(dǎo)曲線鋼軌接頭聯(lián)結(jié)，因而穩(wěn)定性較好。為實(shí)現(xiàn)尖軌的扳動，在尖軌跟端前23根岔枕處，把尖軌兩側(cè)軌底切掉一部分，使軌底與軌頭同寬，形成彈性可彎段。在靠近跟端的彈性可彎段之末端，用間隔鐵與基本軌相連，以保持間距。此種構(gòu)造形式，適用于矮型特種斷面尖軌， 我國鐵路現(xiàn)行的AT型尖軌，即采用了這種構(gòu)造，效果良好。,尖軌跟端構(gòu)造,尖軌跟端,間隔鐵魚尾板式跟端結(jié)構(gòu),限位器（無縫道岔跟部軌腰）,聯(lián)接零件 滑床板（承托尖軌和基本軌的滑床板）

9、 頂鐵（尖軌刨切部位緊貼基本軌，而在其它部位則依靠安裝在尖軌外側(cè)腹部的頂鐵，將尖軌承受的橫向水平力傳遞給基本軌，以防止尖軌受力時彎曲，并保持尖軌與基本軌的正確位置。）,拉桿和連接桿（道岔拉桿連接兩根尖軌，并與轉(zhuǎn)敷設(shè)備相連，以實(shí)現(xiàn)尖軌的擺動，故又叫轉(zhuǎn)轍桿。連接桿為連接兩根尖軌的桿件，其作用是加強(qiáng)尖軌間的聯(lián)系，提高尖軌的穩(wěn)定性。） 軌撐（用以防止基本軌傾覆、扭轉(zhuǎn)和縱橫向移動的軌撐，安裝在基本軌的外側(cè)。它用螺栓與基本軌相連，并用兩個螺栓與滑床板連結(jié)。提速道岔中無，扣件壓力足夠大。-德國高速道岔也無。）。,轉(zhuǎn)撤機(jī)械 機(jī)械式和電動式（種類）。 道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備必須具備轉(zhuǎn)換（改變道岔開向）、鎖閉（鎖閉道岔，在

10、轉(zhuǎn)轍桿中心處尖軌與基本軌之間，不允許有4mm以上的間隙）和顯示（顯示道岔的正位或反位）等三種功能。 密貼檢查器、融雪設(shè)備等。,2、轍叉及護(hù)軌 （一）轍叉組成： 叉心、翼軌、聯(lián)接零件(見下圖),轍叉組成示意圖,轍叉,轍叉是用于軌線平面交叉的設(shè)備，設(shè)置于道岔側(cè)線與道岔主線鋼軌的相交處，由心軌、翼軌及有關(guān)配件組成。 前開口：轍叉趾端處兩個工作邊之間的寬度； 后開口：轍叉跟端處兩個工作邊之間的寬度； 轍叉咽喉：兩根翼軌之間的最窄處； 轍叉理論中心（理論尖端）：叉心兩工作邊延長線的交點(diǎn)； 轍叉實(shí)際尖端：實(shí)際的轍叉心軌尖端有610mm的寬度，此處稱之為轍叉心軌實(shí)際尖端； 轍叉“有害空間”：由咽喉至實(shí)際尖端

11、的距離，因軌線中斷，車輪在此處對鋼軌產(chǎn)生劇烈沖擊，此空間稱為轍叉的“有害空間”； 轍叉趾長：由轍叉理論尖端至轍叉趾端的距離； 轍叉跟長：由轍叉理論尖端至轍叉跟端的距離； 轍叉全長：由趾端至跟端沿一股軌道線量取的長度； 轍叉角：轍叉心軌兩工作邊（工作邊為曲線時，為其切線）的交角； 轍叉號數(shù)：轍叉號數(shù)也稱道岔號數(shù)，是表示轍叉角大小的一種方法。因?yàn)檗H叉角是以度、分、秒表示的，運(yùn)用不方便，故在實(shí)際工作中都以轍叉號數(shù)N表示。,轍叉,（二）轍叉分類 1 按平面形式分類 直線轍叉、曲線轍叉 2按結(jié)構(gòu)分類 固定轍叉、可動心軌轍叉,直線式固定轍叉,整鑄轍叉（高錳鋼） 鋼軌組合式轍叉（貝氏體）,整鑄轍叉,組合轍叉

12、,組合轍叉,轍叉角,概念 叉心兩側(cè)的作用邊之間的夾角 與道岔號數(shù)N之間的關(guān)系 N = cot 我國道岔號數(shù)一般有7，9，12，18，30，38號等，國外還有非整數(shù)號的道岔，如德國的15.3號道岔。(法國65),叉心和翼軌,叉心：理論尖端（叉心兩側(cè)作用邊交點(diǎn)，也是轍叉理論中心）、實(shí)際尖端：尖寬610mm 翼軌：咽喉（兩翼軌最小間距處作用邊開始彎折處。）,叉心和翼軌相對高度 當(dāng)車輪沿翼軌向叉心方向滾動時，由于車輪踏面是錐形的，車輪逐漸下降，當(dāng)車輪離開翼軌完全滾到心軌后，又恢復(fù)到原來的高度，因此，產(chǎn)生了垂直不平順。 為了消除垂直不平順，并防止心軌在其前端斷面過分削弱部分承受車輪荷載，采用了提高翼軌頂

13、面和降低心軌前端頂面的做法，使翼軌和心軌頂面之間保持必要的相對高差。,整鑄轍叉頂面,對高錳鋼整鑄轍叉，規(guī)定叉心頂面寬35mm及其以上部分承受全部車輪壓力，而在20mm及其以下部分則完全不客觀存在壓力。因此，將翼軌頂面從轍叉咽喉到叉心頂寬35mm一段以堆焊法加高。為防止車輪撞擊心軌尖端，應(yīng)使該處叉心頂面低于翼軌頂面35mm ，如下圖,組合轍叉頂面,對鋼軌組合式轍叉，規(guī)定叉心頂面40mm及其以上部分承受全部車輪壓力，而在30mm及其以下部分則完全不受壓力。由于在工廠制作時堆焊翼軌有困難，因此，采用降低心軌頂面的方法，保持必要的相對高差，如下圖,有害空間,轍叉咽喉 翼軌作用邊開始彎折處（最窄） 有害

14、空間 從轍叉咽喉至實(shí)際尖端之間一段軌線中斷的空隙 道岔號數(shù)越大，轍叉角越小，有害空間越大。,轍叉長度（轍叉全長）,長度（不含軌縫寬） m+n= 后長前長 轍叉趾距n趾端（前）距理論中心距離 轍叉跟距m跟端距理論中心距離 前開口Pn 轍叉趾端翼軌作用邊間的距離 后開口Pm轍叉跟端叉心作用邊間距,護(hù)軌,護(hù)軌設(shè)于固定轍叉的兩側(cè)，用于引導(dǎo)車輪輪緣，使之進(jìn)入適當(dāng)?shù)妮喚壊郏乐古c叉心碰撞。護(hù)軌由中間平直段，兩端緩沖段和開口段組成，見下圖 。,平直段 實(shí)際起防護(hù)作用 緩沖段及開口段 將車輪平順地引入護(hù)軌平直段，緩沖段的沖擊角應(yīng)與列車允許的通過速度相配合 護(hù)軌的防護(hù)范圍 轍叉咽喉至叉心頂寬50mm的一段長度，

15、并有適當(dāng)?shù)母挥?可動轍叉,可動心軌式轍叉 可動翼軌式轍叉 活動叉心 后兩種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差，一般很少采用，我國160km/h以上的道岔均采用可動心軌式轍叉。,可動心軌轍叉,心軌可動，翼軌固定 。 心軌的轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)轍器同步 ，包括兩根翼軌、長心軌、短心軌、轉(zhuǎn)換設(shè)備及各種聯(lián)結(jié)零件。 包括鋼軌組合型及錳鋼型可動心軌轍叉兩大類。,可動心軌道岔圖,心軌跟部結(jié)構(gòu) 鉸接式和彈性可彎式兩種。,鉸接式跟端結(jié)構(gòu) 跟端通過高強(qiáng)螺栓固定在翼軌上的間隔鐵能保證心軌與翼軌的相對位置，并傳遞水平力。 這種撤叉便于鑄造，轉(zhuǎn)換力較小，可以保持原有固定式轍叉的長度。鋪設(shè)這種可動心軌轍叉時不致引起車站平面的變動，因此，尤其適用于既

16、有線站場的技術(shù)改造。 但是在轍叉范圍內(nèi)出現(xiàn)活接頭（鋼軌接頭），不如彈性可彎式結(jié)構(gòu)穩(wěn)妥可靠。,彈性可彎式跟部結(jié)構(gòu) 兩種型式： （1）心軌的一肢跟端為彈性可彎式，另一端為活動鉸接式； （2）心軌的兩肢均為彈性可彎式。 前一種結(jié)構(gòu)不僅聯(lián)結(jié)可靠，而且構(gòu)造簡單，轍叉轉(zhuǎn)換力也較小，我國研制的可動心軌轍叉選用的就是這種型式。后一種結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換時長短心軌接合面上將產(chǎn)生少量的相對滑動，這種心軌較長（線型、易板動），且轉(zhuǎn)換力要求較大（高速道岔）。,3 、連接部分,直軌，曲線鋼軌（形成導(dǎo)曲線我國為圓曲線，一般不設(shè)緩和曲線） 導(dǎo)曲線：無超高（長度及限界限制）（為防軌距擴(kuò)大，可加軌撐、軌距拉桿或防爬設(shè)備） 軌底坡：無（普

17、通）有（提速）,連接部分一般配置8根鋼軌，直股連接線4根，曲股連接線4根。配軌時要考慮軌道電路絕緣接頭的位置和滿足對接接頭（盡量）的要求，并盡量采用12.5 m或25m的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌。連接部分使用的短軌，一般不短于6.25 m，在困難的情況下，不短于4.5 m。,道岔連接部分,我國9，12及18號92型單開道岔連接部分的配軌如下圖，尺寸如下表。,4 、 岔枕,木、混凝土岔枕 特點(diǎn)：長260cm 480 cm （或490-混凝土），級差20cm （或10-混凝土），斷面大，頂面平直。 為減少道岔上出現(xiàn)過多的岔枕長度級別，需要集中若干長度相近者為一組，誤差不應(yīng)超過岔枕標(biāo)準(zhǔn)級差的二分之一。,木岔枕,木岔

18、枕的長度為260480cm共12級，每級長度差為20cm，高度16cm，底寬24cm。舊標(biāo)準(zhǔn)木岔枕長度為260485cm共16級，每級長度差為15cm。 木岔枕分類岔枕和類岔枕。類岔枕一般用于正線、到發(fā)線和主要站線的道岔上；類岔枕一般用于次要站線和不重要的企業(yè)專用線的道岔上。 道岔應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計圖進(jìn)行鋪設(shè)。 提速道岔使用的木岔枕，斷面為260160mm，轉(zhuǎn)轍器部位的木岔枕最短長度為2.7m，全部岔枕均按垂直于道岔直股鋼軌布置。由于岔枕斷面加大，岔枕的鋪設(shè)根數(shù)由1840根/Km，降為1666根/Km，岔枕的間距均為600mm。,混凝土岔枕,單開道岔混凝土岔枕，不但達(dá)到了道岔基礎(chǔ)與軌道基礎(chǔ)的一致性，而且基本上消除了木岔枕的缺點(diǎn)，為國家節(jié)約了大量木材。隨著鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，這種道岔正在逐步大量的鋪設(shè)于正線的道岔上。,鋼岔枕 為了不讓轉(zhuǎn)換設(shè)備占用枕木空間，適應(yīng)大型養(yǎng)路機(jī)械設(shè)備的需要，提速道岔中設(shè)計并采用了鋼岔枕。,幾何尺寸（形 位）,一、原則： 確定的原則是讓車輪順利、安全地通過道岔的各個部位。 二、確定的內(nèi)容： 1軌