第一章铁路运输设备第一节铁路线路

1、第一章第一章 铁路运输设备铁路运输设备123轨距名称轨距名称轨距轨距/mm采用的国家和地区采用的国家和地区标准轨标准轨1435我国内地大部分地区及香港特别行政区我国内地大部分地区及香港特别行政区宽轨宽轨1520俄罗斯、哈萨克斯坦俄罗斯、哈萨克斯坦宽轨宽轨1524蒙古蒙古窄轨窄轨1067我国海南和台湾地区我国海南和台湾地区米轨米轨1000越南、我国云南地区部分铁路越南、我国云南地区部分铁路1.按轨距不同分类第一节 铁路线路42.按铁路等级分类IV级铁路：为某一区域或企业服务的铁路，近期年客货运量5Mt。53.按区间正线数量分类 单线铁路：区间只设一条正线，上、下行车列车公用改线 双线铁路：区间设

2、两条正线，上、下行车列车按左侧行车制分开使用 多线铁路：区间设多条正线4.按铁路产权分类国家铁路、合资铁路、地方铁路、专用铁路6 1、正线：连接车站并贯穿或直股伸入车站的线路。 正线可分为区间正线及站内正线，连接车站的部分为区间正线，贯穿或直股伸入车站的部分为站内正线。 7 （1）到发线（DF） 供列车进站到达、停车作业、客运乘降、技检（零摘列车的不停车装卸等）、出发的线路； 为完成以上的功能，到发线上要有专门的设备： 出站信号机(必有)、站台、横越设备(天桥、地道、平过道等)，根据作业需要选用。没有这些专用设备的车站线路不能充当到发线。 客车到发线常常也是货车到发线 货车到发线不能用做客车到

3、发线客车到发线设备完善客车到发线设备完善货车到发线满足不了货车到发线满足不了乘降作业。乘降作业。 2.站线82.站线9（2）调车线DC和牵出线QC 调车线又称编组线，供进行列车的解体、编组作业并停放车列或车组的线路。 牵出线供车列、车组转线、转场用的线路，为尽头式，其端部设有土挡。 这些线路没有出站信号机，更没有其它如站台、横越设备等。2.站线10（2）调车线DC和牵出线QC2.站线11 供装卸作业用的线路，又称装卸线； 注：货车到发线有时进行沿零列车不甩装卸，而货物线进行甩车装卸。 货物线旁要设货物站台、仓库、货场等，线路长度较短。（3）货物线Hw 2.站线12 （4）办理其它作业的线路，如

4、站内救援列车停留线、机车走行线、机待线、机车整备线、检修线、存车线、禁溜线、驼峰迂回线等。 3、段管线：指机务、车辆、工务、电务等段专用并由其管理的线路。2.站线13 救援列车救援列车14 指在区间或站内接轨，通向路内外单位的专用线。如工业企业线、专用线、支线等。 安全线：进路隔开设备；防止列车或机车车辆进入另一列车或机车车辆进路的一种安全设备。 避难线：防止在陡长下坡道失控列车（司机）或溜逸车辆（风、坡度其它问题）发生事故而设的线路。 4 4 . .岔线岔线5 .5 .特别用途线是指安全线和避难线特别用途线是指安全线和避难线 156.6.线路种类判别线路种类判别1617 为了作业和维修管理上

5、的方便，站内线路和道岔应有统一的编号。 站内正线规定用罗马数字编号（、），站线用阿拉伯数字编号（1、2、3）。 单线铁路单线铁路 7.7.线路编号线路编号18复线铁路复线铁路 双线横列式区段站按单线铁路车站内线路编号办法，由靠站房的线路起向站房对侧递次顺序编号。19 尽头式车站尽头式车站20 铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。 铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结构。 1 1、路堤、路堤 路基设计标高高于地面标高，用土、石填筑而成的路基。不填不挖路基路堤半路堑2222路堑半路堤半路堤半路堑23 2 2、桥隧建筑物、桥隧建筑物 桥梁由上部结构（桥跨）和下部结构（桥墩、桥台、墩

6、台基础）组成。 桥梁作用：供铁路线路跨越水流、山谷或其它建筑物的设施。 24 隧道：铁路穿越山岭所开凿的地下通道。其底部承托着轨道，四周承受着围岩的压力。 隧道也可以代替桥梁，从河道、海峡下穿过，即水下隧道。25 涵洞：孔径0.756m为涵洞，6m以上为桥，并且涵洞有填土，桥梁无填土。 作用：设于路堤下部，用于通过少量水流 或行人。26 3 3、轨道、轨道钢轨钢轨防爬设备防爬设备轨枕轨枕道床道床联结零件联结零件道岔道岔27作用：轨道起着机车车辆运行的导向作用，直接承受由车轮传来的巨大压力，并把它传递给路基或桥隧建筑物。 1 1）支承和引导支承和引导车轮；车轮； 2 2）为车轮滚动提供）为车轮滚

7、动提供阻力较小阻力较小的表面；的表面； 3 3）承受车轮的作用力并）承受车轮的作用力并传布传布于轨枕；于轨枕； 4 4）在电气化铁路和自动闭塞区段，）在电气化铁路和自动闭塞区段，作为作为轨道电路轨道电路使用。使用。1.钢轨的功用2.钢轨的特点钢轨的作用要求它应当具备足够的钢轨的作用要求它应当具备足够的刚度刚度、韧度韧度、硬度硬度、顶面粗糙顶面粗糙等特点。等特点。 刚度刚度抵抗由动荷载引起的挠曲变形；抵抗由动荷载引起的挠曲变形； 韧度韧度防止动荷载引起钢轨折断；防止动荷载引起钢轨折断； 硬度硬度防止被车轮压陷或磨损太快；防止被车轮压陷或磨损太快； 顶面粗糙度顶面粗糙度有利于机车的牵引力、制有利于

8、机车的牵引力、制动力的实现。动力的实现。 在我国，钢轨的类型以每米长度的大致质量的在我国，钢轨的类型以每米长度的大致质量的kgkg整数（整数（kg/mkg/m）表示，）表示，现行的现行的标准钢轨类型标准钢轨类型有：有：75 kg/m75 kg/m 、60 kg/m60 kg/m 、50 kg/m50 kg/m 等。等。4、钢轨类型及长度 我国标准钢轨长度为我国标准钢轨长度为12.512.5及及25m25m两种。两种。 为使钢轨接头对接，曲线内股应使用厂制缩短轨。为使钢轨接头对接，曲线内股应使用厂制缩短轨。12.5m12.5m标准轨的标准轨的缩短量为缩短量为40mm40mm，80mm80mm，1

9、20mm120mm三种；三种；25m25m标准轨的缩短量为标准轨的缩短量为40mm40mm，80mm80mm，160mm160mm三种。三种。 1)承受钢轨的垂直力、水平力。 2)传递这二力给道床和路基。 3)保持钢轨方向、位置、轨距。1、轨枕的功用 坚固耐久、具有弹性、造价合理、制造维修方便。 2、轨枕的特点 按制作材料分，有钢筋混凝土枕和木枕两种。我国铁路所使用的主要是预应力混凝土枕。3、轨枕的分类两节钢轨的末端，用接头联结零件联结。1、接头联结零件可以分为：木枕联结扣件和混凝土枕联结扣件。2、中间联结扣件把钢轨与轨枕牢固地联结起来，以确保钢轨位置稳定。我国木枕轨道地段中间联结方式主要有混

10、合式和分开式。 道床铺设在路基面上的石碴（道碴）垫层，介于轨枕与路基之间，是轨道的重要组成部分。1、道床的功用与材料选择道床断面道床断面 1）承受来自轨枕的压力，均匀的传递到路基； 2）固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动，保持轨道的稳定； 3）提供轨道弹性，缓和机车车辆轮对对钢轨的冲击； 4）提供良好的排水性能，减少路基病害；便于轨道养护维修作业。 碎石道床示意图碎石道床示意图 以碎石、矿渣、沙子等为材质构成的碎石道床，满足以上5点要求，价廉物美，是我国目前使用最广泛的道床类型。 1）质地坚硬，耐压、耐磨，具有弹性；2）排水性能好，吸水度小；3）不易风化、侵蚀。2、道床应具备的性能道床断面

11、为梯形，主要有三个要素：1）道床厚度（h）:足够的厚度，确保轨道稳定。 2）顶面宽度（b）：一般为3米。 3）边坡坡度（i）道床纵断面示意图道床纵断面示意图3、道床断面 列车运行时，车轮作用于钢轨上除产生竖直力和横向力外，还产生一个纵向水平推力，能引起钢轨的纵向移动，有时甚至带动轨枕沿着线路方向一起移动，此种现象称为轨道的爬行。 通过安装防爬设备来加强接头扣件、中间扣件的扣紧力以防止爬行。防止爬行的措施 在曲线地段，由于列车横向力的作用，很容易引起轨距扩大。预防方法是采用轨距拉杆进行加固。 在直线地段，由于列车纵向力的作用，轨枕可能被拉斜。预防方法是将防爬器与防爬支撑配合使用。 37 定义：铁

12、路线路之间相互连接或交叉设备的总称为道岔。 作用：使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备。 道岔是铁路轨道的重要组成部分。由于道岔数量多、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。38 1.单开道岔 右开道岔39 （1）组成 转辙器部分：基本轨、尖轨和转辙机械。连接部分：直轨、导曲线轨。辙叉及护轨部分：辙叉心、翼轨和护轨。 1.单开道岔 道岔开通不同方向时，各部件的功用。40（2）有害空间 1.单开道岔 车轮在通过辙叉时，从两根翼轨的最窄处到辙叉心的最尖端之间有一段空隙，这就是道岔的有害空间。41可动心轨辙叉可动心轨辙叉 （3）活动 心轨42 道岔始端

13、（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处称道岔始端，而辙叉跟端轨缝中心处则称道岔终端。 顺向过岔与逆向过岔：列车由道岔终端驶向道岔始端时，称顺向过岔，反之由始端驶向终端时，称逆向过岔。 （4）顺向过岔与逆向过岔 1.单开道岔 43 2.对称道岔 （1）结构特点： 左右导曲线皆为侧线，且半径相同，无直线、侧线之分； 整个道岔对称于辙叉角的中心线。 导曲线半径较同号单开道岔导曲线半径允许增大，侧线方向与主线方向转角为辙岔角的一半。44 2.对称道岔 （2）运用特点： 两侧线以较小角度偏离主线方向,加大导曲线半径； 缩短线路连接长度。线间距及有效长相同条件下，道岔长度缩短。

14、曲线轨曲线轨L全全R0aV侧侧单开单开2长长小小大大低低对称对称4短短大大小小高高45 （b）机务段 （a）调车场 2.对称道岔 46 3.三开道岔 （1）结构特点： 为两个道岔合成，共有3个辙叉； 两台转辙机各控制一组尖轨，可开通3个方向。47 3.三开道岔 （2）运用特点： 缩短用地； 尖轨寿命短。 两普通辙叉部分不能设置护轨，且存在有害空间，车辆沿主线方向运行速度低。 48B BD DC CA A甲甲1乙乙324 3.三开道岔 49三开三开道岔实例图道岔实例图 3.三开道岔 50 4.交分道岔 （1）结构特点：两单开道岔合成；它们是对向道岔而非同向道岔。 产生4个辙叉，两个锐角，两个钝角

15、。产生8个尖轨受两个转辙机控制； 可开通4个方向。51 4.交分道岔 （2）运用特点： 缩短了线路的连接长度； 两钝角辙叉处存在无护轨的有害空间。 两车轮同时进入有害空间有脱轨的可能，辙叉号越大，有害空间越长，应对之改进。525354555.菱形交叉56 分动外锁闭的定义：当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，通过本身所依附的锁闭装置，直接把尖轨与基本轨或心轨与翼轨密贴夹紧并固定，称为道岔的外锁闭。即道岔的锁闭主要不是依靠转辙机内部的锁闭装置，而是依靠转辙机外部的锁闭装置实现的。6.分动外锁闭道岔 由于外锁闭道岔的两根尖轨之间没有连接杆，在道岔转换过程中，两根尖轨是分别动作的，所以又称分动外

16、锁闭道岔。57设备特点： 1、改变了传统的框架式结构，使尖轨的整体刚性大幅度下降。2、尖轨分动后，转换起动力小，而且一根尖轨的变形不影响另一根尖轨，由此造成的反弹、抗劲等转换阻力均减小很多。583、两跟分动尖轨在外锁闭装置作用下，无论是在起动解锁，还是密贴锁闭过程中，所需的转换力均较小，避开了两根尖轨最大反弹力的叠加时刻。4、同时承担两根尖轨弹性力的过程是在密贴尖轨解锁以后到斥离尖轨锁闭以前这一较短的时间内，而此时正是电动机功率输出的最佳时刻，使电气特性和机械特性得到良好的匹配。 5、外锁闭装置一旦进入锁闭状态，车辆过岔时，轮对对尖轨和心轨产生的侧向冲击力基本上不传到转辙机上，即具有隔力作用，

17、有利于延长转辙机及各类转换部件的使用寿命。6、由于两根尖轨间无连接杆，所以密贴尖轨很难在外力作用下与基本轨分离，可靠的保证了行车安全。59 道岔的辙叉号码可用道岔辙叉角的余切（即辙叉的跟端长和跟端支距的比值）来确定。AEFEctgN 辙叉号码N越大，辙叉角a越小，导曲线半径R0越大，侧向过岔允许速度越高。但N越大，则道岔全长LQ越长，占地也越长，工程费用增加。 7.道岔号数规定60 (1)道岔直向、侧向容许通过速度；61 为便于对车站设备的使用、维修、管理，站内的淡茶均应统一编号。 8.道岔编号方法 （1）用阿拉伯数字从车站两端由外而内，由主(接发列车)而次（调车）依次编号，上行列车到达端用双

18、数，下行列车到达端用单数。同一渡线编号连续。62 （2）站内道岔一般以站舍中心线划分上下行区域，若站舍远离车站中心时，以车站或者车场中心线划分。 （3）车站一段衔接两个及其以上方向，有上行又有下行时，应按主要方向编号。 （4）尽头式车站，向线路终点方向顺序编号。 （5）当车站有几个车场时，每一车场的道岔必须单独编号，并使用三位数字表示，百位数字表示车场号码，个位和十位数字表示道岔号码，如107，表示一场的7号道岔。应当避免在同一车站内有相同的道岔号码636465 轨距：钢轨内侧头部踏面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。 直线轨距标准：1435mm线路速度等级（线路速度等级（kmh）

19、v120120v160160v200线路允许偏差（线路允许偏差（mm）+6, -2+4, -22道岔允许偏差（道岔允许偏差（mm）+3, -2+3, -2266 曲线轨距：运行在曲线上时，由于机车车辆固定轴距的影响，转向架前一轮对的外轮轮缘和后一轮对的内轮轮缘紧贴钢轨，行车阻力增大，轮轨磨耗加剧。(加宽办法：外轨不动，内轨内移) 固定轴距：二轴车或同一转向架的最前位和最后位车轴中心线间的水平距离称为固定轴距。铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。67线路中心线线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线是指距外轨半个轨距的铅垂线ABAB与两路肩边与两路

20、肩边缘水平连线缘水平连线CD交点交点O的纵向连线。如下图所示：的纵向连线。如下图所示：LL/2ABDCO 线路中心线在水平面上的投影，叫做线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平铁路线路的平面面( (俯视俯视) )，表明线路的直、曲变化状态；，表明线路的直、曲变化状态； 线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路铁路线路的纵断面的纵断面（侧视），表明线路的坡度变化。（侧视），表明线路的坡度变化。线路纵断线路纵断面面线路平面线路平面线路的平面由线路的平面由直线直线、曲线曲线（圆曲线圆曲线及及缓和曲线缓和曲线）组成。组成。线路曲线地段线路曲线地段直线直线圆

21、曲线圆曲线圆曲线圆曲线=R缓和曲线缓和曲线直线直线圆曲线圆曲线 为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）或由圆曲线运行到直线）而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线缓和曲线。 曲线附加阻力：曲线附加阻力：机车车辆在曲线上运行时的阻力大于同样条件机车车辆在曲线上运行时的阻力大于同样条件下直线上运行的阻力，其增大部分叫曲线附加阻力，简称曲线阻下直线上运行的阻力，其增大部分叫曲线附加阻力，简称曲线阻力。力。 产生原因：机车、车辆在曲线上运行时，轮轨间的纵向和横

22、向产生原因：机车、车辆在曲线上运行时，轮轨间的纵向和横向滑动、轮缘与钢轨内侧面的摩擦增加，同时，由于转向架转向和滑动、轮缘与钢轨内侧面的摩擦增加，同时，由于转向架转向和侧向力作用，上下心盘等部分摩擦加剧。侧向力作用，上下心盘等部分摩擦加剧。 用一定的比例尺，把线路中心线及其两侧的地面情况投影到水用一定的比例尺，把线路中心线及其两侧的地面情况投影到水平面上，就是铁路线路平面图。平面上，就是铁路线路平面图。 线路平面图线路平面图线路纵断面由线路纵断面由平道平道、坡道坡道及设于变坡点处的及设于变坡点处的竖曲线竖曲线组成。组成。坡度坡度指以坡段终点对起点的高差与两点之间水平距离的比值指以坡段终点对起点

23、的高差与两点之间水平距离的比值. . 用用ii表示。表示。10001000tanhil坡道坡度及坡道附加阻力示坡道坡度及坡道附加阻力示意图意图Q坡道阻力坡道阻力是机车、车辆的重力沿轨道下是机车、车辆的重力沿轨道下坡方向的分力。数值上坡方向的分力。数值上=i=i（N/KNN/KN）有正有正负区分负区分 限制坡度限制坡度限制坡度限制坡度是这样一种坡度：在这个坡度上，一台机车牵引是这样一种坡度：在这个坡度上，一台机车牵引列车连续上坡运行时，列车运行速度最终能够稳定在机车列车连续上坡运行时，列车运行速度最终能够稳定在机车计算速度的水平上。计算速度的水平上。 又又陡陡又又长长加力牵引坡度加力牵引坡度 在一条铁路线的全线范围内，地形是不相同的。有在一条铁路线的全线范围内，地形是不相同的。有一般地段，有困难地段，还可能有特殊困难地段一般地段，有困难地段，还可能有特殊困难地段( (如跨如跨越山岭地段越山岭地段) )。 在特殊困难地段，线路纵断面