单开道岔道岔设计(实例) 2014.8.25
单开道岔总布置图及过岔速度09
岔枕布置示意图
第5节 过岔速度及提高过岔速度的措施
一、概述 列车通过道岔的速度包括直向通过速度和侧向通过速度。
第4节 单开道岔总布置图
一、道岔总布置图设计内容 单开道岔总布置图设计,应根据道岔通过速度及运营条
件,选定道岔类型、道岔号数、导曲线半径、转辙器尖轨类 型,在此基础上,进行道岔总布置图设计。其内容包括:
转辙器计算 辙叉计算 道岔主要尺寸计算 配轨计算 导曲线支距计算 各部分轨距计算 岔枕布置 绘制道岔布置总图 提出材料数量表
二、评估道岔侧向通过容许速度的三个参数 机车车辆由直线进入道岔侧线时,道岔转辙器迫使其
改变运行方向,因其半径较小,又无外轨超高,因此必然 发生车辆与钢轨的撞击。此刻,车体中的一部分动能,将 转变为挤压钢轨的位能,并且伴随有未被平衡的离心加速 度发生,导致尖轨的横向弹性变形和列车摇摆,影响列车 运行的平稳性、舒适性和安全性。为此,道岔设计中采用 以下三个基本参数来评估列车通过道岔侧线的容许速度:
二、道岔主要尺寸计算
根据投影法,进行道岔主要尺寸计算,如下图示。
已知:道岔号数N,辙叉角,轨距S,轨缝,转辙角,尖 轨长、,尖轨跟端支距yg,基本轨前端长q;辙叉趾距n,辙 叉跟距m;导曲线外轨半径R、导曲线后插入直线长度K。 O点为道岔直股中心线与侧向线路中心线的交点,又称道岔
中心。
需要确定的尺寸如下:道岔前长a (道岔前轨缝中心至 道岔中心的距离),道岔后长b (道岔中心至道岔后轨缝中 心的距离);道岔理论全长Lt (尖轨理论尖端至辙叉理论 尖端的距离);道岔实际全长LQ (道岔前后轨缝中心之间 的距离);导曲线后插入直线长K,导曲线外轨半径R道岔立面几何不平顺的影响:车轮通过辙叉由
单开道岔表
设
2003
山桥
客货共线铁路
SC330-500
120(轴重23t 以下货90) 160(轴重 25t及以下 货90) 轴重25t货 90 120(货 80)
50
4° 45′49″
350000
37907
16853
21054
11100
6300
3220
12480
混
60AT可弯
Ⅱ型弹条扣 件
整铸式
SC381 75 SC559
3220
13080
混
50AT可弯
内锁闭
整铸式
GLC(06) 60kg/m钢轨12号可动心 01 轨道岔(有咋)
2007
中铁道岔联 合设计组
可动心轨辙叉;接头及绝缘形式有两种, 运基线路〔2007〕 在道岔布置图中已示出,设计中根据需要 287号 选用,且要求在订货合同中注明。
客货共线铁路
50
4° 45′49″
混 混 木
60AT曲线 60AT 普通直线
内锁闭
整铸式 整铸式 75型,拼 装式
43kg/m钢轨12号单开道 部标 岔 50kg/m钢轨12号单开 道岔 60kg/m钢轨12号可动心 轨道岔(无咋) 设 部通
50
2000
50
4° 45′49″
350000
37907
16853
21054
10500
8100
设
2007
中铁道岔联 合设计组
可动心轨辙叉。适用于跨区间无缝线路, 当温度变化大于90°C时,采用双间隔铁 形式;当温度变化不大于90°C时,不设 传力杆部位。采用焊接接头,绝缘接头采 用胶接绝缘。本设计中,道岔q值为 721+600n(mm)(n取0、1、2、3),设计时 用于客运专线到发线已按专线 运基线路〔2007〕 用户可根据实际岔位取q值,并在订货时 4223或CZ2537设计且不具备变 546号—审查意见 注明,道岔a值和全长也进行相应的变化 更设计条件的岔位;也可用于 。 既有线改建的困难地段。 固定辙叉;适用于跨区间无缝线路,当温 度变化大于90°C时,采用双间隔铁形 式;当温度变化不大于90°C时,不设传 力杆部位。采用焊接接头,绝缘接头采用 胶接绝缘。 有效期至2008年12月31日 木岔枕
单开道岔主要尺寸计算
半切线型曲线尖轨、直线辙叉单开道岔的导曲线 半径,通常与曲线尖轨的半径是相等的,亦即 R=R o。
(一)曲线尖轨的半径与导曲线半径不同,即 Ro≠R 的道岔这种条件适用于不同号数道岔使用统一的
一种转辙器。通常这种道岔采用 R0>R,从而保证 道岔侧线的容许速度,不被转辙器制约。当 R0>R 时,
半切线型曲线尖轨、曲线辙叉单开道岔的曲线尖 轨、导曲线和曲线辙叉,通常是采用相同的半径 的。
式中 t—辙叉咽喉的轮缘槽宽度,其值可按下式计算:
利用表 5 一 1 各值计算,得 t=68 毫米;整铸直线辙叉跟长的最小理论长度,同样可按公式(5 -11)计算。 (二)护轨轮缘槽宽度和护轨长度的计算 按照辙叉心工作边至护轨轨头外侧工作边的距离,不得小于 1391 毫米的规定,参照图 5 - 7,护轨的轮缘槽平直段宽度 tk 可按下式计算:
三. 道岔主 要尺寸的计
算
(二)曲线尖轨的半径与导曲线半径相同,即 Ro=R
的道岔,
道岔的角度(辙叉跟端处两心轨工作边的夹角)为:
公式(5-27)、(5-28)和(5-29)为计算道岔主要尺寸的基本公式。 其中需要计算的未知数有 R、K、Lt 和 Lp,这四个未知数可先 假定一个未知数,求算其它三个未知数。
若跟端采用鱼尾板—间隔铁结构,辙叉跟距的最小理论长度,也可采用下式计算:
(2)对于大于 12 号的辙叉,为了尽可能地缩短辙叉的长度,辙叉的趾端鱼尾螺栓允许都向翼轨内侧穿进。此时,可将翼轨外侧的鱼尾板的圆孔,改扩成长圆孔。若辙 叉的趾端安装双头鱼尾板时,从图 6 -4b 和图 5 一 5 可见,辙叉的趾距的最小理论长度为:
单开道岔
道岔号数及其类型的选用
• 选用道岔号数的原则:应与通过速度、牵引类型、行车密 度相配合并且符合国家和铁道部的有关规定。
• 1、正线道岔的列车直向通过速度不宜小于该路段的设计 行车速度zmjt09 • 2、列车直向通过速度为100—160km/h的路段内,正线道 岔不小于12号 • 3、旅客列车设计行车速度为160km/h的,正线道岔应采用 可动心辙叉单开道岔。
单开道岔
单开道岔简介
道岔是把一条轨道分支为两条或两条以上的轨道,使机车车 辆由一条线路转往另一条线路的基本设置。道岔号码使用辙 叉号来表示的,叉心两边工作边的交角,称之为辙叉角,辙 叉角的余切值称之为辙叉号数。常用的道岔分为单开道岔, 对称道岔,复式交分道岔和交叉度线。道岔是特殊的轨道设 备,不仅影响列车运行安全,而且使用寿命也比其他设备短 ,现场的养护维修工作量大。我国最常用的单开道岔,其主 线为直线,侧线由主线向左或向右岔出,也称左开道岔和右 开道岔,其数量占各类道岔总数的90%以上。
通过道岔的容许速度
• 1、道岔的容许通过速度分为直向和侧向两种 • 2、对道岔直向容许通过速度的规定
• (1)在任何情况下各种轨型道岔的直向容许通过速度:43轨的不得 超过100km/h;50轨的不得超过120km/h。
• (2)采用普通固定式辙岔的道岔,在任何情况下通过速度不得超过 120km/h,肆零零零八陆零伍叁柒 • (3)固定式辙岔为普通钢轨组合的道岔,在任何情况下通过速度不 得超过100km/h。
单开道岔之可动辙叉
• 单开道岔是常见的铁路配件之一,可动辙叉单开道岔的一 种,是指辙叉个别部件可以移动,以何证列车过贫时轨线 的连续,消除单开道岔固定辙叉上存在的有害空间,并可 取消护轨,同时单开道岔辙叉在纵断面上的几何下平顺也 可以大大减少,从而显著地降低单开道岔辙叉部位的轮轨 相互作用,提高运行和平稳性,延长辙叉的使用寿命。长 期的运营实践表明,可动心轨辙叉的使用寿命为同型号高 锰钢整铸辙叉的6~9倍,养护维修工作量减少40%,大大 减少了机车车辆通过时的冲击力,提高了单开道岔容许速 度及施行舒适度。
单开道岔
1.尖轨前顺坡终点1435mm2.尖轨尖端1445mm3.尖轨中部(尖轨刨切终点) 1442mm4.尖轨跟端直股1439mm5.尖轨跟端曲股(导曲线起点处) 1439mm6.尖轨跟端后直股(距跟端1.5m ) 1435mm7.导曲线前部(距导曲线起点3m) 1445mm8.导曲线中部1445mm9.直股中部1435mm10.直股后部1435mm11.导曲线后部(距导曲线终点4m) 1445mm12.辙叉曲股前1435mm13.辙叉曲股中(同时量查照间隔和护背距离) 1435mm >1391mm <1348mm14.辙叉曲股后1435mm15.辙叉直股后1435mm16.辙叉直股中1435mm (查照和护背)17.辙叉直股前1435mm 检查12号普通单开道岔的作业程序在检查单开道岔时,一、选用工具:校对量具(轨距尺、支距尺、弦绳、木折尺)在检查记录本上填写日期、站名、道岔编号、道岔型号二、检查道岔17尺轨距和水平,顺序不能错。
1尖轨前顺坡终点,2尖轨尖端;3尖轨中;4尖轨跟端直股;5尖轨跟端曲股(导曲线起点);6尖轨跟端后直股(距尖轨跟端1.5m);7导曲线前部(距导曲线起点3m);8导曲线中部;9直股中;10直股后;11导曲线后部(距导曲线终点4m);12辙叉曲股前;13辙叉曲股中(同时测量查照间隔和护背距离);14辙叉曲股后;15辙叉直股后;16辙叉直股中(同时测量查照间隔和护背距离);17辙叉直股前。
三、检查支距:9号道岔为:144、201、281、382、506、652、820、1011、1201mm,9尺;12号道岔为:144、188、243、311、391、483、587、703、831、972、1125、1229mm,12尺。
四、检查各部轨轮槽宽:尖轨刨切部分(尖轨工作边与基本轨工作边之间的最小距离为65mm;容许误差为-2mm);尖轨跟端槽宽(74mm);辙叉心轨轮槽宽(在心轨宽40至50mm范围内为46mm容许误差为+3-1mm);护轨轨轮槽宽为42mm容许误差为+3-1mm测量位置与检查轨距水平的位置相同);五、检查尖轨动程:直尖轨为142mm;曲尖轨为152mm测量位置在尖轨第一拉杆中心处测量;六、检查道岔的高低、方向、尖轨是否密贴、道岔是否爬行、联结零件是否伤损、道床是否丰满无塌碴。
道岔设计
第1章绪论1.1 国内外窄轨铁路的发展世界铁路的标准轨距为1435mm,小于1435mm的称为窄轨距[1]。
日本由于国土是一狭长地带且地势陡峭,修建窄轨铁路可节省大量投资,故自1872年始建第一条铁路直至20世纪中叶均按窄轨(1067mm)标准修建铁路。
20世纪50年代初期,日本经济进入战后复兴时期,1964年10月东海道新干线(东京—新大阪)正式开业。
1970年由“日本国有铁道法”决定的重点工程山阳新干线(新大阪—博多),设计最高速度为250km/h,最小曲线半径4000m,于1975年全线开通运营。
继东海道新干线和山阳新干线又陆续修建了东北(东京—盛冈)、上越(大宫—新泻)、长野(高崎—长野)等新干线。
目前标准轨距的新干线总长约2000km[2]。
澳大利亚1980年有窄轨2683km。
南非铁路是由英国留下来的窄轨系统,但是由于重视重载运输,重视以当代重载技术改造运量大的铁路,所以创造了窄轨铁路承运重载列车的世界水平[3]。
在我国窄轨距主要用于工矿企业铁路,目前除在云南省境内有1000mm轨距,只用于货运及短途客运外,河南周口郸城现有一条窄轨线路,每天有两趟客运列车往来郸城和许昌之间。
另外开封电厂经新郑至登封间也有一条窄轨线路,不作客运,以运煤为主。
窄轨铁路轨距规定为600、762、900mm三种[4,5],广泛应用于工矿企业和长大地下工程施工中[6]。
1.2 道岔的现状及其发展中存在的问题1.2.1 道岔的现状道岔是轨道的连接设备,其功能同样是承受、传递由机车车辆运行引起的各种荷载及引导车轮在轨道上行驶。
与普通轨道不同的是在道岔范围内由一股轨道分支成两股或多股,必须通过转辙器(或可动辙叉)可动部件的转换为机车车辆提供转线的可能。
在轨线平面交叉点,设置构造较为复杂的辙叉以满足两向轮缘通过的要求。
道岔除构造本身的特殊性外,由此引起的轨线刚度急剧变化,具有量值远非区间轨道所能比拟的平剖面几何不平顺,轨下基础的非等弹性等,导致其与机车车辆相互作用的荷载及变形复杂,量值大,从而影响列车容许通过速度、部件和零件的使用寿命及养护维修工作量。
单开道岔模型的设计及制作
单开道岔模型的设计及制作一道岔简述道岔是轨道线路连接的重要部件,是车辆由一条线路驶向另一条线路的过度设备。
按道岔分开两条线路的相对位置来分,有单开道岔,对称道岔,渡线道岔等,这里着重介绍单开道岔。
单开道岔是将一条铁路分为两条铁路,有直股与曲股,分左开与右开。
在矿井轨道中使用最普通的是单开道岔,它由转辙机,辙叉,护轨,基本轨和连接装置等部分组成。
如图1(一)基本轨和尖轨基本轨有普通钢轨经刨削而成,有直股和曲股两种,为了保持一定轨距,曲股基本轨制作成一定的曲线,引导车轮平稳通过,基本轨除了具有与普通钢轨相同的功用外,还与尖轨一起承受车辆水平推力,并保持尖轨位置的稳定,为了防止基本轨横向移动,在外侧尖轨范围内的基本轨设置有轨撑。
尖轨也称岔尖,是道岔的重要零件之一,承受通过道岔运行车辆的剧烈冲击,并承担车辆的转辙,因而尖轨应具有足够的强度,并保持尖端可靠地密于主轨一侧,尖轨分直线型和曲线形两种,尖轨与基本轨工作边之间的夹角称为转辙角,尖轨的长度随着道岔的号数不同而变化,道岔辙叉号码愈大,尖轨愈长,转辙角愈小,车辆通过时对尖轨的冲击,碰撞力就愈小。
尖轨与基本轨相对位置图2(二)尖轨的跟部结构尖的跟部活接头结构,它由间隔铁,接头鱼尾板,轨撑,套管及双头螺栓组成,其作用是保证尖轨能根据不同的转辙要求,在水平面上左、右移动,机车通过时保持稳定。
(三)辙叉与护轨辙叉是道岔的咽喉,是两条线路交叉的中心部位,由叉心和翼轨组成,其作用是使车轮顺利地由一股轨道越上另一股轨道。
如图3、图4(四)其它零件为了保证尖轨板动是活而且稳定牢固,在尖轨跟部的接头和尖轨同基本轨的连接方面,配备了一些必要的零件。
如图2图5①连接杆,作用是把两根尖轨连接成为一个整体,既能固定两尖轨的距离,又能防止列车通过时,尖轨产生剧烈跳动。
②轨撑和滑床板,轨撑的作用是承受横向力防止基本轨产生横向移动。
滑床板是用来承托由尖轨和基本轨传来的压力并将其传递到岔轨上。
单开道岔主要尺寸计算
t =68 毫米 t1 =46 毫米 t2=68 毫米 t3=90 毫米 曲线辙叉正线翼轨的长度,可按下式计算:
式中 2v′为裙边式鱼尾板终端处,两翼轨轨底的间隔,一般采用 60 毫米。辙叉跟长的最小理论长度,按公式(5 -11)计算。 2.整铸直线辙叉的最小理论长度 整铸直线辙叉趾长的最小理论长度,应保证由辙叉咽喉至辙叉趾端,能够安装鱼尾板,避免把鱼尾板弯折或截断。
尖轨尖端轨距 Socmp,可按公式(5 -4 2)和(5 -42a) 的两种不同条件,’并采用由公式(5 -107)和(5 -I07a)求得的最*值计算。 (四)道岔前端接头轨距 Spp 的计算
道岔前端接头轨距 Spp,可按公式((5 -42)和(5 -42a)
(一)导曲线轨距 SKP 的计算 导曲线轨距可参照§5--1 中公式((5-36)~(5-42a)计 算。
(一)曲线辙叉长度的计算 曲线辙叉的长度,可根据曲线辙叉理论角度 ao(即 辙叉理论尖端两心轨工作边的夹角),按§5 一 1 中 有关直线辙叉长度的计算公式,近似她隶算。
二、辙叉及 护轨主要尺 寸的计算
对于 50 公斤/米钢轨,2v=139mm,对于 43 和 38 公斤/米钢轨,2v=135 毫米。 辙叉跟长的最小理论长度为:
2
道岔的主要尺寸,系指道岔的理论导程、道岔全长、辙叉理论 尖端前部直线段长度和导曲线半径等。 通常直线尖轨转辙器的道岔,当导曲线半径 R≥150 米时,由 于导曲线起点处的弯曲矢度很小,允许将导曲线起点设于尖轨 跟端处。仅在 R<150 米时,为了避免与尖轨跟端相连接的导曲 线钢轨在辙跟接头内弯曲,才应将导曲线的起点设在辙跟接头 鱼尾板的外部。从图 5 一 9 可见,
普通单开道岔
普通单开道岔单开道岔是一种最常见的道岔,为便于分析理解,将几个基本概念作以下解释。
道岔始端(或称岔头)与道岔终端(或称岔尾):尖轨尖端前基本轨端轨缝中心称道岔始端,而辙叉跟端轨缝中心则称道岔终端。
顺向道岔与逆向道岔:列车通过道岔时,凡由道岔终端驶向道岔始端时称顺向通过道岔,反之由始端驶向终端时称逆向通过道岔。
一、单开道岔构造一组单开道岔,主要由转辙器部分、连接部分,辙又及护轨部分以及岔枕等几部分所组成,如图3-29。
(一)转辙器鄙分转辙器是引导机车或车辆进入道岔不同方向的设备,其作用是将尖轨板动在不同的位置,使列车沿直线或侧线运行。
转辙器中的主件有基本轨和尖轨,联结零件有拉杆、连杆、顶铁、滑床板、轨撑和跟端结构以及辙前垫板、辙后垫板等。
此外,转辙器中还包括有转辙机械等设备。
如图3-30。
1.基本轨:在道岔中接触尖轨和靠近护轨的钢轨叫基本轨。
用12.5m或25m的标准轨制成。
基本轨的作用除承受车轮的垂直压力外,还与尖轨共同承受车轮的横向水平力并保持尖轨位置的稳定。
2.尖轨尖轨是转辙器中的重要部件之一,两尖轨用连接杆连接在一起,通过转辙机操纵,当其中一根尖轨与基本轨靠拢时,另一个尖轨与相邻的基本轨离开适当的距离,以使车轮轮缘通过。
转换尖轨的位置,可使机车车辆由一股道转入另一股道。
尖轨用与基本轨同型的标准钢轨或特种断面的钢轨刨制而成。
尖轨按其平面形式可分为直线尖轨与曲线尖轨。
尖轨按其断面形式可分为普通断面尖轨与特种断面尖轨两种。
3.跟端结构尖轨跟端是转辙器中的一个重要连接点,它应保证尖轨由一个位置扳动至另一个位置时摆动灵活,列车通过时稳定而无变位和跳动,还要保证与基本轨的连接牢固可靠,构造简单和维修方便。
4.其他零件(1)连接杆连接杆的作用是将两根尖轨联结成为一个框架式整体而一起摆动,同时保持两尖轨在平面上的相对位置。
连接杆多用扁钢制成,通过接头铁(耳铁)与尖轨相连接。
安装在尖轨最前面且与转辙机械相连的一根称转辙连接杆(拉杆)。
单开道岔
单开道岔
单开道岔是把一条轨道分支为两条或两条以上的轨道,使机车车辆由一条线路转往另一条线路的基本设置。
道岔号码使用辙叉号来表示的,叉心两边工作边的交角,称之为辙叉角
单开道岔是把一条轨道分支为两条或两条以上的轨道,使机车车辆由一条线路转往另一条线路的基本设置。
道岔号码使用辙叉号来表示的,叉心两边工作边的交角,称之为辙叉角,辙叉角的余切值称之为辙叉号数。
常用的道岔分为单开道岔,对称道岔,复式交分道岔和交叉度线。
道岔是特殊的轨道设备,不仅影响列车运行安全,而且使用寿命也比其他设备短,现场的养护维修工作量大。
我国最常用的单开道岔,其主线为直线,侧线由主线向左或向右岔出,也称左开道岔和右开道岔,其数量占各类道岔总数的90%以上
单开道岔由转辙器、辙岔、护轨及连接部分和岔枕组成。
转辙器是用来引导机车车辆由正线转向侧线或由侧线转向正线的转向设备;辙岔及护轨是使机车车辆的车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的过渡设备;转辙器和辙岔由连接部分连接。
转辙器由一对尖轨、一对基本轨、转辙装置及一些连接零件所组成。
转辙装置也称扳道器,由闸座及道岔表示器、拉杆、拐杆等组成,以来操作尖轨的左右摆动以及改变道岔的开通方向。
辙岔设置于道岔侧线钢轨与主线钢轨的相交处,护轨设于辙岔的两侧。
辙岔由翼轨和叉心组成,翼轨是叉心旁边两根弯折的钢轨,是车轮进出叉心的过渡装置。
叉心两工作边的交角,称之为辙叉角,辙叉角的余切值称之为辙叉号。
连接部分的作用是连接转辙器和辙岔,他有直股和曲股两部分,直股和普通直线线路一样,曲股一般为圆曲线,也叫导曲线。
单开道岔实物图。
《铁道线路》 单开道岔铺设、特殊道岔、轨道连接
第三节 单开道岔的铺设及养护
2.位臵
《铁路技术管理规程》规定,警冲标应设在两会 合线路线间距离为4m的中间处。为保证行车安全,可 采用警冲标至一股线路的垂直距离f=2m,如图3-21所 示。
第三节 单开道岔的铺设及养护
第三节 单开道岔的铺设及养护
3、l警的长度
当警冲标位于岔后两线路间的直线部分时,l警可 按下式确定:
到正确的位臵,才能使道岔与前后线路,道岔与 道岔衔接顺直。 3.尖轨部分的病害 参照教材P62。
第三节 单开道岔的铺设及养护
第三节 单开道岔的铺设及养护
(二)道岔病害整治
要对道岔的病害进行整治,首先要进行细致
的调查,详尽地分析造成病害的原因,对症下药, 采取不同的整治方法。 具体参照教材P62。
第三节 单开道岔的铺设及养护
③整理
第三节 单开道岔的铺设及养护
第三节 单开道岔的铺设及养护
2.机械铺设道岔
为进一步提高道岔铺设的效率和质量,由于地
区条件和劳动力等的限制,可采用机械化铺设的方
法进行,即把需要铺设的道岔在轨排组装基地预先
钉好,再拆分成气三个或四个分块,这些分块按铺
岔顺序装在轨排运送车上运至现场。施工时利用起
重设备或铺轨机进行铺设。
1.人工铺设道岔 人工铺设新道岔工作过程,可按三个步骤进 行。即准备工作、基本工作和检查整理工作。
第三节 单开道岔的铺设及养护
第三节 单开道岔的铺设及养护
(1)准备工作 为保证新铺道岔的质量,在铺设前应充分做 好几个方面的准备。 a.熟悉道岔布臵图 不同轨型不同号码的道岔,各有其相应的标 准布臵图,铺设前应熟悉该道岔的类型、构造、 几何尺寸、各部配件及数量等。
符者,应及时补充或修配。此外,道岔前后所用的短
单开、交渡、复式交分道岔构造、作用及主要结构特点汇总
单开、交渡、复式交分道岔构造、作用及主要结构特点单开道岔:组成:单开道岔由转辙器、辙叉及护轨、连接部分组成,如图:一、转辙器单开道岔的转辙器,是引导机车车辆沿主线方向或测线方向行驶的线路设备,由两根基本轨、两根尖轨、各种连接零件及道岔转换设备组成。
1.基本轨由标准断面的普通钢轨制成,通常采用与区间线路相同材质、相同型号的钢轨。
普通道岔中不设轨底坡,道岔前后2-3根轨枕轨枕实现与区间线路轨底坡的过渡。
为改善钢轨的受力条件及行车平稳性,提速道岔中基本轨设有1:40的轨底坡。
基本轨除承受车轮的垂直压力外,还与尖轨共同承受车轮的横向水平力,为防止基本轨横移,可在外侧安装一定的轨撑,为增加钢轨表面硬度,提高耐磨性并保持良好的密贴状态,基本轨轨头面进行淬火处理。
与尖轨密贴区段,基本轨轨头下颚做1:4或1:3的斜切,配合尖轨相应刨面构成藏尖式结构,以提高高速列车逆行的安全性。
2.尖轨尖轨是转辙器重要部件,依靠尖轨的搬动,将列车引入正线或侧线方向,尖轨在平面上颗分为直线型和曲线型。
我国大部分12号及以下的道岔,采用直线型尖轨,,直线型尖轨制造简单,便于更换,尖轨前端刨切较少,横向刚度大,但是这种尖轨的转撤角大,列车对尖轨的冲击大,不利于侧向行车速度的提高。
新设计的12#及以上的道岔尖轨为直线型,侧向尖轨未曲线型,这种尖轨冲击角较小,导曲线半径大,列车进出侧线比较平稳,有利于机车侧向通过速度的提高。
尖轨的长度随道岔型号数和尖轨形式不同而异,如9号道岔直线型尖轨长度为6.25m,12号道岔曲线型尖轨长度为11.3-11.5m。
尖轨与基本轨的贴靠方式通常采用藏尖式,可保护尖轨尖端不被车轮扎伤,并使尖轨在动荷载作用下保持良好的竖向稳定性、为保证尖轨具有承受车轮的压力的足够强度,规定尖轨顶宽50mm以上部分方能完全受力,而在尖轨顶宽20mm 以下部分则完全由基本轨受力,尖轨顶宽20-50mm的部分为轮轨轮载转移过渡段。
为此尖轨与基本轨之间应保持必要的轨顶面相对高差对尖轨各个断面的高度有具体规定,尖轨尖端较基本轨顶面低23mm,尖轨顶宽20mm处一般较基本轨顶面低2mm,尖轨顶面宽50mm以后部分与基本轨等高。
不同长度单开道岔直线尖轨的设计
不同长度单开道岔尖轨的设计韩祥刚四川广旺集团机械制造有限责任公司四川广元 628021 设计实践证明,对于各种曲线半径的窄轨道岔,其尖轨的计算长度各不相同。
对各种比较接近的长度进行圆整,取其整数,以便制造和提高使用养护的互换性。
如煤炭部标准设计的尖轨长度。
但在实际使用中由于场地的不同,经常需要调整尖轨的长度以满足客户对不同长度、不同型号的使用要求。
道岔型号品种繁多。
我公司为原煤炭部窄轨铁路道岔专业生产厂家,本人在十几年的道岔改型设计工作中积累了一些较为科学的方法,在此与各位同仁进行一下探讨与交流。
(一)、尖轨设计原则尖轨的设计,必需以道岔总图中主要尺寸技术参数为依据,为使机车车辆安全通过道岔设计时必须保证:1.两根尖轨互相连接,同步摆动;且摆动灵活;2.尖轨尖部与基本轨密贴,并有一定的压紧力;3.在正常运行的情况下,尖轨尖端不能向上翘起和被车轮轧伤,并要避免车轮轮缘从尖轨顶面爬上轨面的危险;4.要避免车轮挤翻基本轨的现象发生;5.在允许通过速度的条件下,应具有足够的强度,保证一定的使用寿命。
用普通轻轨制造尖轨,为避免过多的削弱尖轨轨底,一般采用尖轨高出基本轨的措施,并使尖轨轨底重叠在基本轨轨底之上,即所谓爬坡式。
(二)、尖轨的刨切计算在单开道岔直线尖轨转撤部件中,有两根尖轨,即左尖轨与右尖轨,两者互为对称,并左右开通用。
直线尖轨工作边与基本轨工作边的夹角为转撤角β。
基本轨工作边与尖轨工作边的交点,称为尖轨的理论尖端。
窄轨道岔尖轨的实际尖端与理论尖端相一致。
1. 直线尖轨设计与计算的依据(本文仅以ZDK622-4-12型道岔,Lj=1900为例;其它型号的计算方法相同,只是取值略有不同)。
①.尖轨跟距Ug 的确定参看图1,可得: Ug =t+b mm (1)式中 t ——尖轨跟部轮缘槽宽度,按一般规定的标准车轮,t =56mm ; b ——尖轨轨头宽度, ZDK622-4-12型道岔系22kg/m 轻轨,b =50.8mm 。
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单开道岔道岔设计一.我国铁路既有线道岔概况:我国铁路道岔的发展大致经历了六个阶段,分别以75型道岔、92型道岔、提速道岔、99型道岔、工联岔道岔及客专道岔为代表。
下面简介前四种道岔,工联岔道岔及客专道岔下期重点讲解。
道岔技术进步阶段性比较(一)比较项目75型道岔92型道岔提速道岔99型道岔时间1972-74年设计修改,75年部颁标准:70年代后期研制,86年技术鉴定,92年定型:1995开始研制,96年鉴定通过,97年批量生产。
99年对提速道岔存在问题改进提高。
道岔固定型,直股加宽max10mm。
固定性,直股加宽max10mm。
固定性及可动心轨辙叉,直股均为1435mm。
固定性及可动心轨辙叉;钢轨(38kg/m)、43kg/m、50kg/m固定型50kg/m、60kg/m(不包括43kg/m钢轨)60kg/m、75kg/m、60kg/m、75kg/m、速度直向:80-120km/h直向:100-120 km/h直向:160km/h;侧向:50 km/h;直向:Ⅰ型≥200 km/h;Ⅱ型≥160 km/h;改进型≥120 km/h;岔枕及连接木枕,狗头道钉;岔枕间距小,480-580mm。
小断面木枕,螺纹道钉M22×145,后期个别混枕。
岔枕间距小,480-580mm。
混凝土岔枕、个别大断面木枕。
M30×165岔枕螺栓。
岔枕间距600mm左右。
混凝土岔枕;M30×170岔枕螺栓,分锯齿型和普通型。
岔枕间距600mm左右。
尖轨普通钢轨刨切而成;轨腰增设补强板;与基本轨贴靠区轨底爬坡式结构;直线尖轨;贴尖式;间隔铁式跟端结构;尖轨轨顶比基本轨轨顶高6mm。
9号尖轨长6250 mm。
60(50)AT钢轨;藏尖式;除12号尖轨为半切线型弹性可弯式;其它为直线型、间隔铁式跟端结构。
轨顶与基本轨平齐。
9号尖轨长6450mm。
60AT钢轨;藏尖式;弹性可弯式固定接头;1:40轨顶坡;限位器;9号尖轨长直13456 mm和曲13465mm60AT钢轨;藏尖式;弹性可弯式固定接头;V≤120 km/h 不设1:40轨顶坡;V≥120 km/h设1:40轨顶坡;限位器;尖轨通长加工1mm保证尖轨平顺。
9号尖轨长直曲均为12400mm。
道岔技术进步阶段性比较(二)比较项目75型道岔92型道岔提速道岔99型道岔(92改进型和提速改进型)滑床板6mm厚滑床台,栓接双墙式轨撑,刚性扣压,见图CT1-34、CT1-8224 mm厚滑床台,可调式栓接轨撑,刚性扣压,见图329mm厚滑床台,弹性轨撑,弹性扣压,见图4、5。
30 mm厚滑床台,弹性轨撑,弹性扣压,牵引点处通长垫板见图4、6。
扣件狗头道钉刚性扣板式Ⅱ型或改进型弹性扣件。
局部困难区刚性扣件Ⅱ型或改进型弹性扣件。
局部采用特殊弹性扣件加强。
辙叉直线型高锰钢整铸辙叉;跟端不分腿;用两块夹板连接。
9号m=2050mm。
辙叉下无铁垫板。
直线型高锰钢整铸辙叉;跟端分腿;用四块接头夹板连接。
9号m=2771mm。
辙叉下设铁垫板。
刚性扣压直线型高锰钢整铸辙叉;跟端分腿;用四块接头夹板连接。
9号m=2771mm。
辙叉下设铁垫板及橡胶垫板。
弹性扣压。
直线型高锰钢整铸辙叉;或可动心轨辙叉,跟端分腿;用四块接头夹板连接或焊接。
9号m=2771mm。
辙叉下设铁垫板及橡胶垫板。
弹性扣压。
牵引点处一点牵引;动程为:152mm;扳道器。
一点牵引;动程为:152mm;扳道器或电动、电液转辙机。
内锁闭9号、12号两点牵引:第一牵引点动程为:160或180mm;第二牵引点动程为:75mm;电动、电液转辙机;钢岔枕。
外锁闭9号、12号两点牵引:第一牵引点动程为:160或180mm;第二牵引点动程为:75mm;电动、电液转辙机;取消钢岔枕、岔枕连接装备;挡碴板;V≤120km/h可采用内锁闭;V≥120 km/h采用外锁闭。
护轨用间隔铁与导轨连接护轨。
槽型及H型护轨槽型及H型护轨槽型及H型护轨;整铸护轨垫板缓冲垫层硬冲击;无弹性缓冲垫层。
木枕垫板下设塑料垫片或胶合竹板。
混枕板下设橡胶垫板。
轨下、辙叉下无缓冲垫层轨下、辙叉下、垫板下均设缓冲垫层——橡胶垫板橡胶垫板,滑床板处基本轨下为单面槽橡胶垫板,整个范围内弹性趋于一致。
导曲线半径(12号道岔)R=330mm R=350mm R=350mm R=350mm二.92型道岔系列与改进型系列比照92型道岔92型改进型道岔序号项点名称缺点项点名称优点1 小断面木枕弯曲刚度不足,纵横向防爬阻力低,不能持久保持轨面平顺,道钉易松动,维修频繁,不适应大型养路机械作业,稳定性差,使用寿命短混凝土岔枕弯曲刚度大,纵横向防爬阻力高,能持久保持轨面平顺,道钉锁定牢固,简单实用,适应大型养路机械作业,稳定性高,使用寿命长2 刚性扣件对钢轨的锁定能力低,使钢轨与岔枕之间难以形成较好的抵御温度力的弹性框架,且在动载作用下扣件扣压力损失较大,使用寿命短。
弹性扣件能持久保持钢轨的锁定,动载作用下扣件扣压力损失较小,使用寿命长。
旅客舒适度高。
3 直线尖轨侧向冲击力大;磨耗严重;旅客舒适度底;影响行车速度;使用寿命短。
半切线型弹性可弯尖轨显著增大导曲线半径,缩短道岔全长,尖轨冲击小,磨耗轻;旅客舒适度高尖轨尖端轨距加宽最小。
4 尖轨跟部结构为间隔铁活接头基本轨承受很大的附加阻力;尖轨位移不易控制;限制直向行车速度;稳定性差。
鱼尾板固定接头解决了间隔铁活接头存在的问题,提高了列车通过允许值5 尖轨顶面不加工尖轨顶面不加工,出现马鞍型磨耗尖轨顶面通长加工1mm尖轨顶面通长加工1mm消除因跟端压型引起的短波不平顺,消除或减轻了马鞍型磨耗。
6未设弹性缓冲垫层:使机车车辆轮对对垫板和岔枕形成硬冲击;导致岔枕裂损;形成道床残余变形的积累;旅客舒适度底。
设弹性缓冲垫层使机车车辆轮对对垫板和岔枕形成弹性冲击;减缓岔枕受力;消除道床残余变形的积累;旅客舒适度高。
7 一般螺母须经常养护,增加了劳动强度,防松螺母免维护,耐久性。
8 一点牵引动程为:152mm;扳道器或电动、电液转辙机。
内锁闭两点牵引9号、12号两点牵引:V≤120 km/h可采用内锁闭;V≥120 km/h采用外锁闭。
9 设置牵引点处岔枕连接装备防爬阻力大,道岔稳定。
10 牵引点处通长垫板保证牵引点处轨距,防止轨距扩张。
牵引力分散传递。
11 挡碴板保证牵引转辙机畅通工作。
三.尖轨型式:按平面型式分类直线型尖轨——工作边为直线。
优点:左右开通用,加工简便。
缺点::冲击大,易磨耗,旅客舒适度低。
寿命短。
曲线型尖轨——工作边除尖轨尖端前部有一小段直线外,其余均为曲线。
切线型尖轨曲线的理论起点与基本轨工作边相切。
在尖轨3mm或5mm断面前去用一段100-300mm的直线段,直线段与尖轨曲线不相切。
见示意图我国目前很少采用。
优点:半径较大,冲击小,尖轨尖端轨距加宽最小。
缺点:尖轨较长,加工困难。
半切线型尖轨曲线的理论起点与基本轨工作边相切。
在尖轨25mm左右断面作切线,将尖轨前部取直。
主要采用,优点:显著增大导曲线半径,缩短道岔全长,冲击小,强度较切线型大;尖轨尖端轨距加宽最小。
割线型曲线尖轨工作边与基本轨工作边相割。
多用于小号码道岔,优点:导曲线半径可更大,全长更小。
缺点:冲击大,易磨耗,旅客舒适度低。
寿命短。
半割线型曲线尖轨工作边与基本轨工作边相割,在尖轨某断面处作切线,将尖轨前部取直。
多用于小号码道岔或工矿企业线路,优点:导曲线半径可更大,全长更小,可走大型机车。
缺点:冲击大,易磨耗,旅客舒适度低。
寿命短。
按尖轨断面型式分类普通钢轨断面尖轨:“75”型道岔用。
特种断面钢轨:50AT、60AT按尖轨尖端与基本轨的接触型式分类贴尖式:“75”型道岔用藏尖式:“92”型道岔、提速道岔、99型道岔。
四.道岔设计中需要考虑的参数(仅适用于标准轨距国铁)符号名称采用值备注转辙器S max轨距最大值1456S min轨距最小值1433T max轮箍(轮对)内侧距容许最大值1356T min轮箍(轮对)内侧距容许最小值1350d max轮缘容许最大厚度32d min轮缘容许最小厚度23tg 辙跟轮缘槽——应保证在最不利条件下,即轮对一侧车轮轮缘紧贴尖轨时,另一侧车轮轮缘能够顺利通过而不冲击另一尖轨跟端。
Sg=1435,=70;t min曲线尖轨最小轮缘槽Sg=1435时,t min≥65;辙叉及护轨D x查照间隔——辙叉心轨工作边至护轨工作边的距离,应保证在最不利条件下,借护轨制约一侧车轮,而不使另一侧车轮冲击辙叉心。
D x≥(T max+2)+ d maxD x≥1391不随轨距加宽变动,轨距加宽时护轨平直段轮缘槽相应加宽。
D y护背距离——辙叉翼轨工作边至护轨工作边的距离,应保证在最不利条件下,不被卡在翼轨和护轨之间。
D x≤T min -2D x≤1348不随轨距加宽变动,轨距加宽时护轨平直段轮缘槽相应加宽t h护轨平直段轮缘槽t h≤S m - D x -2S m=1435,t h=42轨距加宽时,护轨平直段轮缘槽相应加宽t2辙叉轮缘槽t2≥S m-(D x+ t h)=1435-(1348+42)=45,S m=1435,t2=46t 1辙叉咽喉轮缘槽S m=S=1435时,t2=68轨距加宽时,咽喉轮缘槽相应加宽d H活动心轨拉杆中心动程d H=90轮轨关系示意图:五.道岔设计开发过程这里以60kg/m钢轨9号改进型单开道岔为例,单开道岔的设计步骤。
60 kg/m钢轨9号改进型单开道岔研制程序试制验证设计和开发任务确认整组试铺整组检验设计方案报铁道部组织专家方案评审,比选并确定最佳设有关资料的收集,确定设编制《技术开发项目对设计图纸进行初步设计:总体设计、转辙器设计、辙叉及护轨设计方案设计(提出多个试铺过程中编制出产品试制编制《设计和开发输入一览表》设计评审根据“评审意见”完善设计施工设计工艺评审根据专家审查意见进行图纸上道试铺形成《技术开发项目验收根据专家意见形成《新产品根据顾客验证结果编制《设使用中根据顾客或设计者提出的设计更㈠设计依据及有关资料⒈设计任务及要求:⑴.钢轨类型及道岔号数:60kg/m钢轨9号单开道岔。
⑵.道岔容许通过速度:直向:旅客列车:V≤120 km/h;货物列车:当轴重为23t时V≤90 km/h;当轴重为25t时V≤80 km/h。
侧向:≤35 km/h。
⑶.道岔平面设计要求:与既有线路道岔有较好的兼容性,即:与线路既有道岔相比,道岔中心、辙叉理论中心均不变,道岔全长相同或相近,更换既有道岔不会引起站场平面布置的改变。
最好采用提速道岔设计中9号道岔成熟先进的平面线型。
⑷.主要部件的结构形式:结构形式参照“92”改进型60kg/m钢轨12号单开道岔(CZ560)及提速改进型60kg/m钢轨12号单开道岔(CZ543)。