高速道岔介绍

高速无砟道岔基本知识

一、概述

1、道岔

道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道的线路设备，

是铁路轨道的重要组成部分。

道岔是线路上和薄弱环节，

是影响列车行车速度和安全的关

键设备之一，在高速铁路中占有

十分重要的特殊地位。

2、道岔组成

转辙器、辙叉、导曲线、岔枕、扣件、转换系统、监测系统、融雪设备

道岔是轨道技术的集成、是机电一体化设备。

转辙器：转辙器包括基本轨、尖轨和转辙机械。当机车车辆要从A股道转入B股道时，操纵转辙机械使尖轨移动位置，尖轨1密贴基本轨1，尖轨2脱离基本轨2，这样就开通了B股道，关闭了A股道，机车车辆进入连接部分沿着导曲线轨过渡到辙叉和护轨单元。这个单元包括固定辙叉心、翼轨及护轨，作用是保护车轮安全通过两股轨线的交叉之处。

辙叉：分固定型和可动心轨型

扣件：扣件是连接钢轨和轨枕的中间联结零件。其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移

动。在混凝土轨枕的轨道上，由于混凝土轨枕的弹性较差，扣件还需提供足够的弹性。为此，扣件必须具有足够的强度，耐久性，和一定的弹性，并有效第保持钢轨与轨枕之间的可靠联结。

转换系统。综合分析国内外转换锁闭方式，主要归纳为两种形式，一种是多点多机牵引方式，一种是一机多点的牵引方式。

监测系统: 道岔监测系统通过对道岔尖轨和心轨密贴状态、振动加速度、转辙机转换阻力、转换时间、电流、电压、环境温度及道岔几何状态等相关参数进行实时监测，为现场用户维护管理提供道岔系统的实时信息，为实现状态修提供决策参考。

3、高速道岔分类

（1）以道岔功能分类：

站线道岔：直向高速、侧向低速，用于列车进站停车

渡线道岔：直向高速、侧向中速，用于列车换线运行

联络线道岔：直向高速、侧向高速，用于上下高速线

（2）以道岔辙叉类型分类：

固定型辙叉

可动心轨辙叉

（3）以道岔号数分类：

18、38、42、50、65等。

道岔号数N=ctg14α（辙叉角）

侧向速度越高，道岔号数越大。

二、道岔结构特点

（一）道岔结构参数

客运专线高速无砟1/18道岔直向通过速度350km/h，侧向通过速度80km/h；高速无砟1/42道岔直向通过速度350km/h，侧向通过速度160km/h。道岔主要尺寸如下表。

道岔主要尺寸表

序号道岔号数道岔总长(m) 前长(m)后长(m)辙叉角度备注

1 18 69.000 31.729

3°10′47.39″

37.271

1°21′50.1″

2 42 157.200 60.573

96.627

国产高速无砟道岔轨距均为1435mm。

（二）客运专线道岔特点

客运专线道岔特点与普通道岔相比，客运专线道岔有其自身的特点，因此需要进行专门的研究。从使用要求来看，主要有以下特点：

1. 较高的容许通过速度。

目前国内客运专线分为两种，一种为时速200～250km/h，另一种为时速300～350km/h。道岔的通过速度应与区间相同，不能限速。同时由于列车运行速度较高，在个别岔位，对道岔侧向的通过速度也较高，需要采用大号码道岔。

2. 较高的旅客乘座舒适度。

列车在高速运行条件下，旅客对舒适度比较敏感。因此高速铁路的舒适度要求要比普通铁路要高得多。对于道岔区，列车通过时只能有轻微的感觉、甚至没有感觉，平稳性、舒适性要达到较高的水平。

3. 高安全性。

对于高速运行的列车，安全性至关重要。保证列车通过时的安全性是道岔上道使用的前提。

4. 高可靠性

高可靠性也是列车高速运行的保证。法兰克福至科隆高速铁路业主与承包商签订的合同中，明确规定线路的使用率为99.9%。

5. 较长的使用寿命与较少的维护工作量

客运专线由于行车速度高、密度大，只能在天窗点进行维护，因此要求道岔必须有较长的使用寿命，同时尽量减少养护维修工作量。

6．道岔的轨下基础与区间相匹配

目前的客运专线分为有碴轨道和无碴轨道两种，道岔区的道床类型应与区间相区配，避免频繁的设置过渡段。

（三）道岔的结构特点

客运专线道岔在结构设计方面，与既有道岔有较大的不同，

1. 钢轨件

⑴ 基本轨、导轨、岔跟轨用中国60kg/m钢轨制造。

⑵ 尖轨、心轨用60D40钢轨制造（70kg/m），不采用中国60AT

钢轨, 断面尺寸见图1。其优点是高度较小，便于滑床板的结构设计，横向刚度较小，有利于减小扳动力。

尖轨跟端锻压成60kg/m钢轨断面，成型段长度为450mm，过渡段长度150mm，与提速道岔相同。

⑶ 护轨采用33kg/m护轨用槽形钢制造（TB/T3110-2005）,侧面工作边作淬火处理。

⑷ 钢轨件材质与线路钢轨相同，时速250km客专道岔轨头顶面作淬火处理，时速350km客专道岔不淬火。

⑸ 心轨采用60D40钢轨拼接。

2. 尖轨跟端的传力结构

尖轨跟端的传力结构有三种方式，一种是设限位器，一种为设间隔铁，还有一种为只用扣件固定。客专道岔按不同轨温差选用不同的传力结构。需要说明的是，对于限位器结构，在道岔锁定时，必须保证限位器子母块两侧的间隙偏差不大于1mm。

3. 滑床板范围基本轨内侧的弹性扣压

提速道岔在滑床板和范围的基本轨内侧普遍采用弹片扣压，安装和拆卸不变，为此客专道岔改用弹性夹扣压，其优点是扣压力大，安装和拆卸均较为方便，见图4。

4. 滑床台板的减磨方案

为减小扳动和不足位移，尖轨和心轨的滑床台板必须采取减磨措

自施，目前的方案是尖轨和心轨的滑床台板表面增设镍基合金－MoS

2润滑复合镀层。此外，对于尖轨部分，每隔3m左右增设一对辊轮滑床板。辊轮结构见图5。