铁道轨道结构及其部件图解

轨道结构及其部件

轨道组成及作用

钢轨

轨枕

道床

路基?

轨道加强设备（主要有防爬设备、轨距杆、如防爬设备――枕轨间，在钢轨相对于轨枕爬行时，阻止轨爬行设备，现使用较少，扣件性能较好原因。（爬行一般指钢轨相对轨枕的爬行）。

在线路曲线上安装轨撑和轨距杆，可提高钢轨横向稳定性，防止轨距扩大。

有碴轨道：弹性好，维修方便，但易于变

无碴轨道（日本板式、德国雷达2000轨道；路基上差些，隧道、桥上好些）：造价高，维修难、弹性差、噪声大。

－－我国：城市轨道交通有时要求采用无碴轨道（如大连公铁混行），美观、污染少、结构－－客运专线拟部分或全部采用无碴轨道。

轨道结构应该保证机车车辆在规定的最大载重和最高速度运行时，具有足够的强度、稳定性、（一）承受列车荷载――重复性、随机性很大的有关，与轴重有关，机车车辆状态、

1.0m弦），P变为3P。

Interaction between

动力关系、接触力学、蠕滑力

胶新线路基沉陷严重靠增道碴来保证运营－不－－维修的经常性和周期性。

）。钢轨一般2～3系数。（四）引导、支承列车，要求轨道有精确的几

设计速度）：焊接接头，不

（弦）（凸出点要求）。

所有的高速铁路必须以轨道状态保障为前提发展。－－高速铁路使得轨道结构更为复杂了。

点－－自学（前已叙述）

属于同一等级的铁路，近期运量与远期的发展也有很大差别，所以应采用由轻到重，逐步加强的原则。轨道类型的选择还应考虑经济性。

轨道类型标准愈高，一次投资和大修费用愈大，但经常维修和养护费用较少，使用寿命较长，也就是说，分摊至每单位运量的运营费用愈低。

因此，各种类型轨道的适应范围是以它的使用期限内大修投资成本和维修养护费用合计为最小作为依

已颁布的新《铁路线路设计规范》，对旧的《线规》进行了修改，反映了铁路现代技术的需要，适应了市场的需求。正线轨道类型见P4表1。

选型应按照由轻到重逐步加强的原则，根据近期调查的运量及旅客最高行车速度等运营条件《线规》指出，改建既有线时，特重型、重型轨道应采用无缝线路，有条件时宜采用跨区间无缝线路；次重型轨道采用无缝线路。

轨道结构的强化：提高轨道结构的整体强度；铺设无缝线路；高速道岔和提速道岔－－其他章节也会介绍－－可自学

钢轨

为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面，引导列车运行方向；

直接承受车轮的巨大压力，并分布传递在电气化铁道或自动闭塞区段，还兼做

对钢轨质量、断面、材质三要素均提出．足够的强度和耐磨性。

．较高的抗疲劳强度和韧性。

．高速铁路钢轨的高平直度。

12.5 m标准轨系列的

120mm三种；对于25 m

160mm三种。

长尺钢轨：钢轨长尺生产便于对钢轨进行热预弯，消除钢轨矫直前的弯曲度，减少钢轨的残余应力；

0.8m～1.5m，可以消除原标准长度钢轨两端的矫直盲区和探伤盲区，在提高生产率的同时可充分保证钢轨的平直度和内部质

改造成72m～80m；德国改

长尺钢轨的研制。

，50，60kg/m，断面尺寸有所不同。

图CHN60钢轨断面与UIC60E1钢轨断面

钢轨钢的物理力学性能包括强度极限、屈服极限、疲劳极限、伸长率、断面收缩率、冲击韧

）――碳素钢；

――合金钢。

），秦沈采用PD3全长淬火

）－寿命提高50％以上）（淬火：采用电感应加热的方法，以局部改变轨头钢的组织，从而提高钢轨的强度和韧性。）

称为钢轨接头。接头处轮轨动力作用大，养护维修工作量大，接头是轨道结构的薄弱环节之一。

接头的联结形式按其相对于轨枕位置，可分为悬空式和按两股钢轨接头相互位置来分，可分为相对式和相错式我国一般采用相对悬空式，即两股钢轨接头左右对齐，同时位于两接头轨枕间。

接头、绝缘接头、焊接接头、导电接头、伸缩接头、冻结接头等。――另有过桥鱼尾板（石家庄铁路分局）、代替鼓包的新夹板。

不同类型钢轨的联结

（a）普通高强绝缘接头（b）胶接绝缘钢轨接头（c）全断面夹板

图1-6 钢轨绝缘接头

（a）焊接式轨端接续线示意图（b）塞钉式导电连接装置

图1-7 导电接头

图1-9 普通冻结接头

轨缝应满足如下的条件：

a．当轨温达到当地最高轨温时，轨缝应大于或等于零，使轨端不受挤压力，以防温度b．当轨温达到当地最低轨温时，轨缝应小于或等于构造轨缝，使接头螺栓不受剪力（仅摩阻力），以防止接头螺栓拉弯或拉断。构造轨缝是指受钢轨、接头夹板及螺栓尺寸限制，在构造上能实现的轨端最大缝隙值。

（无缝线路中还要详细介绍，此处略）

主要方法有闪光接触焊、气压焊、铝热

根据电流的热效应原理，把被焊接的钢轨安放在相对的两个夹具内，端部通以强大的电流，由于对接钢轨之间存在着较大的电阻，因而产生大量的热量把轨端加热，当钢轨被加热到塑性状态，然后以极快的速度予以挤压，这种在对焊机上进行的焊接方法叫闪光接触焊。

——氧）燃烧的火焰加热钢轨端头，使其温度达到℃左右，轨端成为塑性状态，在预施的压力挤压下，使两根钢轨挤压在一起，从而把钢轨焊接起来。

铝热焊是利用铝热焊剂的剧烈化学反应，铁的氧化物被铝还原成铁水，同时产生巨大热量，把高温铁水浇铸于固定在两轨轨缝处的砂型内，将两根钢轨

三种焊接方法中，闪光接触焊焊接速度快，焊接质量稳定，但焊机投资大，所需电源功率也

气压焊的一次性投资小，无需大功率电源，焊接时间短，焊接质量好，缺点是在焊接时对接头断面的处理要求十分严格，并且在焊接时需要钢轨有一定的纵向移动，因此对超长钢轨的焊接有一定难度，特别是无法进行跨区间无缝

铝热焊的焊接方法较为简单，对操作人员的要求相对较低，焊接时间短，可在钢轨固定的情况下进行焊接，但焊接质量不如接触焊和气压