轨道几何形位
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• 本章主要介绍直线及曲线轨道几何要素，道岔 基本要素比较复杂，将在道岔章节中进行讨论。
• 轨距:在轨道的直线部分，两股钢轨之间应 保持一定的距离。
• 水平:两股钢轨的顶面应位于同一水平或保持一 定的相对高差。
• 方向:轨道中线位置应与它的设计位置一致。
• 前后高低:两股钢轨轨顶所在平面（即轨面） 在线路纵向应保持平顺。
• 从图中可以看出，δ=S-q
q
δ
S
游间
• 轨距和轮对宽度都规定有容许的最大值和最小
值。若轨距最大值为
S
，最小值为
max
S，mi轮n 对宽
度最大值为 ，最qm小ax 值为 ，则qmin
游间最大值：
S q max
max
min
游间最小值：
S q min
min
max
• 我国机车车辆的轮轨游间见下表：
• 我国《铁路技术管理规程》规定轨距测量部位在钢 轨顶面下16mm处。
• 在此处，轨距一般不受钢轨磨耗和肥边的影响，便 于轨道维修工作的实施。
• 目前世界上的铁路轨距，分为标准轨距、宽轨距和 窄轨距三种。
• 当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨的作用边 时，另一个车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间 便形成一定的间隙，这个间隙称为游间。
车轮 名称 机车轮 车辆轮
轮轨游间表
轮轨游间δ 值（mm）
最大 正常 最小
45
16
11
47
14
9
3.3.2 水平
• 水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。 • 在直线地段，两股钢轨顶面应置于同一水平面上，
以使两股钢轨受载均匀，保持列车平稳运行。 • 水平用道尺或其它工具测量。 • 轨道“水平”的容许偏差见铁路线路修理规则。
• 实践中有二种性质不同的钢轨水平偏差， 对行车的危害程度也不相同。
• 一种偏差称为水平差，这就是在一段规定 的距离内，一股钢轨的顶面始终比另一股 高，高差值超过容许偏差值。
• 另一种称为三角坑，又称为“扭曲”，其 含义是在一段规定的距离内，先是左股钢 轨高于右股，后是右股高于左股，高差值 超过容许偏差值，而且两个最大水平误差 点之间的距离，不足18m。
• 我国铁路检测三角坑的基准线长（基长）为6.25m， 但在18m距离内不得有超过相关规定。扭曲不平顺 见表。
• 在一般情况下，超过容许限值的水平差，只是引起 车辆摇晃和两股钢轨的不均匀受力，并导致钢轨不 均匀磨耗。
• 但如果在延长不足18m的距离内出现水平差超过 4mm的三角坑，将使同一转向架的四个车轮，只有 三个正常压紧钢轨，还有一个形成减载或悬空。
• 3.3.1 轨距 • 3.3.2 水平 • 3.3.3 方向 • 3.3.4 前后高低 • 3.3.5 轨底坡
3.3.1 轨距
16mm
• 轨距是钢轨顶面下16mm处两股钢轨作用边之间 的距离。
• 轨距用道尺或其它工具测量。
• 因为钢轨头部外形由不同半径的复曲线所组成，钢 轨底面设有轨底坡，钢轨向内倾斜，车轮轮缘与钢 轨侧面接触点发生在钢轨顶面下10～16mm之间。
• 如果恰好在这个车轮上出现较大的横向力，就可能 使浮起的车轮只能以它的轮缘贴紧钢轨，在最不利 的情况下甚至可能爬上钢轨，引起脱轨事故。
• 三角坑对于行车的平稳性和安全性有显著的影响， 是轨道几何形位重点控制的指标之一。
3.3.3 方向
• 方向是指轨道中心线在水平面上的平顺性。 • 经过运营的直线轨道并非直线，而是有许多波长为10～
3.1.1 什么是轨道几何形位
指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。 目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不间断 地运行。 轨道几何形位按照静态与动态两种状况进行管理。 静态几何形位是轨道不行车时的状态，可采用道尺及 小型轨道检查车等工具测量。 动态几何形位是行车条件下的轨道状态，可采用轨 道检查车测量。我国铁路轨道几何形位的管理，实行 静态管理与动态管理相结合的模式。
• 应具备阻力小和耐磨性好的优点，以降低牵引动 力损耗并提高使用寿命；
• 应能适应车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线， 还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。
两种车轮踏面－锥型、Hale Waihona Puke Baidu耗型
车 辆 锥 型 踏 面
• 锥型踏面有两个斜度，即1:20和1:10，前者是轮轨 的主要接触部分，后者仅在小半径曲线上才与钢轨 接触。
• 车轮踏面需要制成一定的斜度，其作用是：
• 便于轮对通过曲线。
• 车辆在曲线上运行，由于离心力的作用，轮对偏向 外轨。
• 在外轨上滚动的车轮与钢轨接触的部分直径较大， 而沿内轨滚动的车轮与钢轨接触部分直径较小，其 大直径的车轮沿外轨行走的路程长，小直径的车轮 沿内轨行走的路程短，正好与曲线区段线路的外轨 长内轨短的情况相适应，便于轮对顺利通过曲线， 减少车轮在钢轨上的滑行。
• 轨底坡:为使钢轨顶面与锥形踏面的车轮相配合， 两股钢轨均应向内倾斜铺设。
3.2 轮对
• 轮对定义 • 轮对功用和要求 • 轮对分类 • 轮对尺寸
轮对
• 轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成。在轮 轴接合部位采用过盈配合，使两者牢固地结合在 一起，绝不允许有任何松动现象发生，以保证行 车安全。
• 便于轮对自动调中。
• 在直线线路上运行的车辆，其中心线与轨道中心线 如不一致，则轮对在滚动过程中能自动纠正其偏离 位置。
• 保持踏面磨耗沿宽度方向的均匀性。
• 从上述分析可知，车轮必须制成有斜度的锥形踏面， 但其自动调中的功能，又成为轮对乃至整个车辆发 生自激蛇行运动的原因。
3.3 直线轨道几何形位及其标准
3.1.2 轨道几何形位的基本要素
• 轨道有直线轨道及曲线轨道两种基本形式，除 此之外，还有轨道的分支与交叉（即道岔）。
• 直线轨道几何形位基本要素有 轨距、水平、方 向、前后高低及轨底坡。
• 曲线轨道几何形位的基本要素除以上五项规定 以外，还有以下三个特殊构造，即曲线轨距加 宽、曲线外轨超高及缓和曲线。
• 轮对承担车辆全部重力，且在轨道上高速运行， 同时还承受着从车体、钢轨两方面传递来的其它 各种静、动作用力，受力很复杂。因此，对轮对 的要求是：
• 应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最 大载荷下安全运行；
• 应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，自 重最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相 互作用力；
• 轨距:在轨道的直线部分，两股钢轨之间应 保持一定的距离。
• 水平:两股钢轨的顶面应位于同一水平或保持一 定的相对高差。
• 方向:轨道中线位置应与它的设计位置一致。
• 前后高低:两股钢轨轨顶所在平面（即轨面） 在线路纵向应保持平顺。
• 从图中可以看出，δ=S-q
q
δ
S
游间
• 轨距和轮对宽度都规定有容许的最大值和最小
值。若轨距最大值为
S
，最小值为
max
S，mi轮n 对宽
度最大值为 ，最qm小ax 值为 ，则qmin
游间最大值：
S q max
max
min
游间最小值：
S q min
min
max
• 我国机车车辆的轮轨游间见下表：
• 我国《铁路技术管理规程》规定轨距测量部位在钢 轨顶面下16mm处。
• 在此处，轨距一般不受钢轨磨耗和肥边的影响，便 于轨道维修工作的实施。
• 目前世界上的铁路轨距，分为标准轨距、宽轨距和 窄轨距三种。
• 当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨的作用边 时，另一个车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间 便形成一定的间隙，这个间隙称为游间。
车轮 名称 机车轮 车辆轮
轮轨游间表
轮轨游间δ 值（mm）
最大 正常 最小
45
16
11
47
14
9
3.3.2 水平
• 水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。 • 在直线地段，两股钢轨顶面应置于同一水平面上，
以使两股钢轨受载均匀，保持列车平稳运行。 • 水平用道尺或其它工具测量。 • 轨道“水平”的容许偏差见铁路线路修理规则。
• 实践中有二种性质不同的钢轨水平偏差， 对行车的危害程度也不相同。
• 一种偏差称为水平差，这就是在一段规定 的距离内，一股钢轨的顶面始终比另一股 高，高差值超过容许偏差值。
• 另一种称为三角坑，又称为“扭曲”，其 含义是在一段规定的距离内，先是左股钢 轨高于右股，后是右股高于左股，高差值 超过容许偏差值，而且两个最大水平误差 点之间的距离，不足18m。
• 我国铁路检测三角坑的基准线长（基长）为6.25m， 但在18m距离内不得有超过相关规定。扭曲不平顺 见表。
• 在一般情况下，超过容许限值的水平差，只是引起 车辆摇晃和两股钢轨的不均匀受力，并导致钢轨不 均匀磨耗。
• 但如果在延长不足18m的距离内出现水平差超过 4mm的三角坑，将使同一转向架的四个车轮，只有 三个正常压紧钢轨，还有一个形成减载或悬空。
• 3.3.1 轨距 • 3.3.2 水平 • 3.3.3 方向 • 3.3.4 前后高低 • 3.3.5 轨底坡
3.3.1 轨距
16mm
• 轨距是钢轨顶面下16mm处两股钢轨作用边之间 的距离。
• 轨距用道尺或其它工具测量。
• 因为钢轨头部外形由不同半径的复曲线所组成，钢 轨底面设有轨底坡，钢轨向内倾斜，车轮轮缘与钢 轨侧面接触点发生在钢轨顶面下10～16mm之间。
• 如果恰好在这个车轮上出现较大的横向力，就可能 使浮起的车轮只能以它的轮缘贴紧钢轨，在最不利 的情况下甚至可能爬上钢轨，引起脱轨事故。
• 三角坑对于行车的平稳性和安全性有显著的影响， 是轨道几何形位重点控制的指标之一。
3.3.3 方向
• 方向是指轨道中心线在水平面上的平顺性。 • 经过运营的直线轨道并非直线，而是有许多波长为10～
3.1.1 什么是轨道几何形位
指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。 目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不间断 地运行。 轨道几何形位按照静态与动态两种状况进行管理。 静态几何形位是轨道不行车时的状态，可采用道尺及 小型轨道检查车等工具测量。 动态几何形位是行车条件下的轨道状态，可采用轨 道检查车测量。我国铁路轨道几何形位的管理，实行 静态管理与动态管理相结合的模式。
• 应具备阻力小和耐磨性好的优点，以降低牵引动 力损耗并提高使用寿命；
• 应能适应车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线， 还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。
两种车轮踏面－锥型、Hale Waihona Puke Baidu耗型
车 辆 锥 型 踏 面
• 锥型踏面有两个斜度，即1:20和1:10，前者是轮轨 的主要接触部分，后者仅在小半径曲线上才与钢轨 接触。
• 车轮踏面需要制成一定的斜度，其作用是：
• 便于轮对通过曲线。
• 车辆在曲线上运行，由于离心力的作用，轮对偏向 外轨。
• 在外轨上滚动的车轮与钢轨接触的部分直径较大， 而沿内轨滚动的车轮与钢轨接触部分直径较小，其 大直径的车轮沿外轨行走的路程长，小直径的车轮 沿内轨行走的路程短，正好与曲线区段线路的外轨 长内轨短的情况相适应，便于轮对顺利通过曲线， 减少车轮在钢轨上的滑行。
• 轨底坡:为使钢轨顶面与锥形踏面的车轮相配合， 两股钢轨均应向内倾斜铺设。
3.2 轮对
• 轮对定义 • 轮对功用和要求 • 轮对分类 • 轮对尺寸
轮对
• 轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成。在轮 轴接合部位采用过盈配合，使两者牢固地结合在 一起，绝不允许有任何松动现象发生，以保证行 车安全。
• 便于轮对自动调中。
• 在直线线路上运行的车辆，其中心线与轨道中心线 如不一致，则轮对在滚动过程中能自动纠正其偏离 位置。
• 保持踏面磨耗沿宽度方向的均匀性。
• 从上述分析可知，车轮必须制成有斜度的锥形踏面， 但其自动调中的功能，又成为轮对乃至整个车辆发 生自激蛇行运动的原因。
3.3 直线轨道几何形位及其标准
3.1.2 轨道几何形位的基本要素
• 轨道有直线轨道及曲线轨道两种基本形式，除 此之外，还有轨道的分支与交叉（即道岔）。
• 直线轨道几何形位基本要素有 轨距、水平、方 向、前后高低及轨底坡。
• 曲线轨道几何形位的基本要素除以上五项规定 以外，还有以下三个特殊构造，即曲线轨距加 宽、曲线外轨超高及缓和曲线。
• 轮对承担车辆全部重力，且在轨道上高速运行， 同时还承受着从车体、钢轨两方面传递来的其它 各种静、动作用力，受力很复杂。因此，对轮对 的要求是：
• 应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最 大载荷下安全运行；
• 应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，自 重最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相 互作用力；