第2章 轨道几何形位《铁路轨道》

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轨道几何形位轨道几何形位是指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。从轨道平面位置来看，

轨道由直线和曲线所组成，

一般在直线与圆曲线之间设有一条曲率渐变的缓和曲线相联结。从轨道横断面上来看，

轨道的几何形位包括轨距、水平、外轨超高和轨底坡。从轨道的纵断面上看，

轨道的几何形位包括轨道的前后高低。概述目录CONTENTS01020304机车车辆走行部分直线轨道的几何形位线路平面几何形位线路纵断面几何形位01机车车辆走行部分机车的走行部分由车架、轮对、轴箱、弹簧装置、转向架及其他部件组成。车辆的走行部分是转向架，

由侧架、轴箱、弹性悬挂装置、制动装置、轮对以及其他部件组成。01.轮对轮对的组成：由1

根车轴和2

个相同的车轮组成。轮轴联结部位采用过盈配合，

并用轴键固定两轮的相互位置。机车车辆走行部分01.轮对1

）

车轮我国车辆上使用的车轮有整体轮和轮箍轮两种。机车车辆走行部分01.轮对2

）

车轮上各部分的名称车轮和钢轨接触的面称为踏面。车轮踏面有锥形踏面和磨耗型踏面两种形式。锥形踏面的母线是直线。车轮踏面采用圆锥面。磨耗型车轮踏面是曲线形踏面，

将踏面制成与钢轨顶面基本吻合的曲线形状。车轮踏面内侧制成的凸缘，

称为轮缘。轮缘可保证车轮沿钢轨滚动时不致脱轨。车轮内侧的竖直面称为车轮内侧面，

车轮外侧的竖直面称为车轮外侧面。车轮内侧面与外侧面之间的距离称为车轮宽度。机车车辆走行部分轮对）

轮对的主要几何尺寸）

轮背距。轮对上左右两车轮内侧面之间的距离，

称为轮对的轮背内侧距离，

用 表示。）

轮对宽度。轮背距 加上

2

个轮缘厚度称为轮对宽度，

用 表示。轮对宽度计算公式：机车车辆走行部分02.转向架为使车体顺利通过半径较小的曲线，

可把全部轮对分别安装在几个车架上，

为防止车轮由于轮对歪斜而陷落于轨道中间，

通常将2

个或3

个轮对用一刚性构架安装在一起，

称为转向架。客车与货车的转向架下一般安装2

个轮对，

称为二轴转向架；

内燃、电力机车的转向架下多装有3个轮对，

称为三轴转向架；

蒸汽机车是将多个动轮固定在一个车架上。机车车辆走行部分机车车辆走行部分机车车辆的轴距.

轴列式机车车辆的车架或转向架下的车轴数及排列形式称为轴列式。.

全轴距同一机车或车辆上最前位和最后位的车轴中心间水平距离，

称为机车或车辆的全轴距，

用 表示。.

固定轴距同一车架或转向架上始终保持平行的最前位和最后位车轴中心间的水平距离，

称为固定轴距，

用表示。04.车辆定距车辆前后两走行部分上车体支承间的距离称为车辆定距，

用 表示。固定轴距和车辆定距是两个不同的概念，

固定轴距是机车车辆能否顺利通过小半径曲线的控制因素，

车辆定距前后两个转向架的中心间距，

除长大车外，

多在18

m之内。机车车辆走行部分全轴距、固定轴距及车辆定距02直线轨道的几何形位轨道的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动态形位是行车条件下的轨道状态轨道几何形位基本要素轨

距轨距的定义轨距是钢轨顶面下16

mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。直线轨道的几何形位轨道几何形位基本要素轨距的分类目前世界上将铁路轨距分为标准轨距、宽轨距和窄轨距三种。标准轨距为1435

mm，

大于标准轨距的称为宽轨距，

小于标准轨距的称为窄轨距。轨距的测量工具与测量方法）

静态轨距测量常用工具是道尺。其变化率：

正线、到发线不应超过1

‰；

站线和专用线不得超过2

‰。）

动态轨距测量线路动态不平顺是指线路不平顺的动态质量反映，

动态轨距测量主要通过轨道检查车进行检测。检查的项目为轨距、水平、高低、轨向、三角坑、车体垂向振动加速度和横向振动加速度七项。各项偏差等级划分为四级：

Ⅰ级为保养标准，

Ⅱ级为舒适度标准，

Ⅲ级为临时补修标准，

Ⅳ级为限速标准。直线轨道的几何形位01.轨道几何形位基本要素游

间（

1

）

游间的定义为使机车车辆能在线路上两股钢轨间顺利通过，

机车车辆的轮对宽度应小于轨距。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，

用 表示。直线轨道的几何形位01.

轨道几何形位基本要素（

2

）

游间的确定直线轨道的几何形位若 为标准轨距，为正常轮对宽度，

则正常轮轨游间按下式计算：为，

最小值为，

则游间最大值、若轨距最大值为 ，

最小值为 ，

轮对宽度最大值最小值分别按下式计算：01.

轨道几何形位基本要素直线轨道的几何形位轮轨游间表（

3

）

轮轨游间对行车的影响若 太大，

则列车运行的蛇行幅度增大，

作用于钢轨上的横向力增大，

动能损失增大，

会加剧轮轨磨耗，

破坏轨距和方向，

严重时将引起列车脱轨；若 太小，

则增加行车阻力和轮轨磨耗，

严重时还可能楔住轮对、挤翻钢轨或导致爬轨事故。01.轨道几何形位基本要素b.

水平水平的定义水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。水平的测量）

水平的静态测量。水平静态测量的常用工具是万能道尺或其他测量工具。直线部分按千米前进方向，

以左股钢轨为基准股，

右股钢轨顶面高时的误差用“

＋”，

低时用“－”；

在曲线上以里股钢轨为基准股，

外股钢轨顶面高度比超高大时的误差为“

＋”

号，

小时用“－”

号。）

水平的动态测量。水平动态测量的常用工具是轨检车或检测列车。水平限值不含曲线上按规定设置的超高值及超高顺坡量。直线轨道的几何形位轨道几何形位基本要素水平误差）

水平差水平差是指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。）

三角坑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，

且两个最大水平误差点之间的距离不足18

m。三角坑的基长静态测量是6

.

25

m，

动态测量是2

.

4

m。水平误差对行车的影响）

水平差对行车的影响引起车辆摇晃和侧滚振动，

造成两股钢轨的受力不均匀，

导致钢轨不均匀磨耗。）

三角坑对行车的影响列车通过时，

将使同一转向架的4

个车轮中，

只有3

个车轮正常压紧钢轨，

另一个处于减载或悬空状态。直线轨道的几何形位01.轨道几何形位基本要素c.

前后高低前后高低的定义一股钢轨顶面沿线路纵向的高低差，

称为线路的前后高低。新铺或经过大修后的线路，

经过一段时间列车运行后，

由于路基不均匀沉陷、道床捣固密实程度、扣件松紧、枕木腐朽和钢轨磨耗的不一致性，

也会产生不均匀下沉，

造成轨面前后高低不平，

这种不平顺称为静态不平顺。有些地段，

实际上轨底与铁垫板之间或铁垫板与轨枕之间存在间隙；

或轨枕底与道砟之间存在空隙，

或轨道基础的弹性不均匀，

当列车通过时，

这些地段的轨道下沉不一致，

也会产生不平顺，这种不平顺称为动态不平顺。直线轨道的几何形位直线轨道的几何形位轨道几何形位基本要素前后高低的测量）

前后高低的静态测量前后高低的静态测量常用的工具是长度为10

m的弦线和尺子。）

前后高低的动态测量。前后高低动态测量的常用工具是轨检车或检测列车。前后高低对行车的影响会引起轮轨间的振动和冲击，

产生动力增载，

即附加动力。这种动力作用加速了道床变形，

进而扩大了不平顺，

加剧了轮轨的动力作用，

形成恶性循环。一般地说，

前后高低不平顺造成的轮轨附加动力，

与不平顺的长度成反比，

而与其深度成正比。01.轨道几何形位基本要素d.

方向方向的定义轨道的方向是指钢轨作用边沿线路纵向在水平面上的平顺性。方向的测量）

方向的静态测量方向的静态测量常用的工具是长度为10

m的弦线和尺子。）

方向的动态测量方向动态测量的常用工具是轨检车或检测列车。方向对行车的影响方向不良会引起列车的侧摆振动和蛇行运动。在无缝线路地段，

若轨道方向不良，

还可能在高温季节引发胀轨跑道事故。规定：

直线方向必须目视平顺，

曲线要圆顺。直线轨道的几何形位01.轨道几何形位基本要素e.

轨底坡轨底坡的定义钢轨向轨道中心倾斜，

这种倾斜度称为轨底坡。钢轨设置轨底坡的目的是：

可使其轮轨接触集中于轨顶中部，

提高钢轨的横向稳定性，

避免或减小钢轨偏载，

减小轨腰的弯曲应力，

减轻轨头不均匀磨耗。轨底坡的设置方法在木枕地段，

设置在铁垫板上，

铁垫板加工成外侧厚、内侧薄的形式，

铁垫板的承轨槽上设置了1

∶

40

的轨底坡；

在混凝土轨枕上，

在预制混凝土轨枕时，

在承轨槽上设置了1

∶

40

的轨底坡。轨底坡大小的判断方法根据钢轨顶面上光带的位置来判断。如光带偏离轨顶中心向内，

说明轨底坡不足；

如光带偏离轨顶中心向外，

说明轨底坡过大；

如光带居中，

说明轨底坡合适。直线轨道的几何形位轨道几何形位基本要素轨底坡的调整）

轨底坡的调整原则保证铁路轨道内股钢轨竖直中心线不能偏离垂直线向外倾斜。）

轨底坡的调整方法。木枕轨底坡的调整方法是砍削轨枕或在铁垫板下面垫楔形垫板；混凝土轨枕的调整方法是在钢轨下面垫楔形垫板。直线轨道的几何形位内股钢轨轨底坡的调整值02.铁路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值作业验收管理值为综合维修、经常保养、临时补修作业的质量检查标准；经常保养管理值为轨道应经常保持的质量管理标准；临时补修管理值为应及时进行轨道整修的质量控制标准。直线轨道的几何形位线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值03.

铁路轨道动态几何尺寸容许偏差管理值直线轨道的几何形位03线路平面几何形位平均速度的计算：曲线轨道几何形位a.

曲线外轨超高在线路曲线地段，

因列车沿曲线运行所产生的离心力，

使外股钢轨承受较大压力。为抵消离心力的作用，

需将外轨抬高，

即设置外轨超高。设置的基本要求：

保证两股钢轨受力比较均匀；

保证旅客有一定的舒适度；

保证行车平稳和安全。曲线外轨超高按公式计算：线路平面几何形位01.曲线轨道几何形位b.

曲线未被平衡的超高未被平衡超高与旅客舒适度“

旅客舒适度”

与车辆运动状态、车厢内外环境、座位条件和旅客的身体素质等有关。而未被平衡超高的影响，

是与车辆运动状态有关的主要一项。最大允许未被平衡欠超高由高速通过曲线时的旅客舒适性，

高速通过曲线时，

曲线内侧风力使车辆向外倾覆的安全性，

养护上的考虑决定。线路平面几何形位曲线未被平衡过超高按下式计算：01.

曲线轨道几何形位曲线欠超高曲线未被平衡的欠超高按下式计算：线路平面几何形位曲线轨道几何形位c.

曲线外轨超高的最大限值如设置的超高过大，

当列车以低速运行时，

会产生过大的未被平衡的向心加速度。如在曲线上停车，

车体向内倾斜量也大，

易滚易滑的货物可能产生位移，

以致造成偏载。双线按上、下行分开行车，

同一曲线上的行车速度相差较小，

因而最大超高可大一些；

单线，

最大超高应小一些。综上所述，

规定最大超高在单线上不得大于125

mm，

在双线上不得大于150

mm。d.

曲线外轨超高顺坡规定最大顺坡坡度2

‰，

只适用于线路容许速度为70

km/

h

及以下的曲线。在一个缓和曲线上，

超高顺坡、正矢递减和轨距加宽递减三者最好是同步的，

超高顺坡一般应在整个缓和曲线内顺完。线路平面几何形位f.

曲线轨距加宽01.

曲线轨道几何形位e.

铁路圆曲线最小长度线路平面几何形位曲线轨距加宽标准曲线轨道几何形位曲线轨距加宽方法保持外股钢轨位置不动与线形不变，

里股钢轨向曲线中心方向内移，

以实现曲线轨距加宽。曲线轨距加宽递减办法）

曲线轨距加宽应在整个缓和曲线内递减。如无缓和曲线，

则在直线上递减，

递减率不得大于1

‰。）

复曲线应在正矢递减范围内，

从较大轨距加宽向较小轨距加宽均匀递减。）

两曲线轨距加宽按1

‰

递减，

其终点间的直线长度不应短于10

m。在困难条件下，

站线上的轨距加宽可按2

‰

递减。）

特殊条件下轨距加宽递减，

根据具体情况规定，

但不得大于2

‰。线路平面几何形位01.

曲线轨道几何形位g.

曲线正矢的容许偏差线路平面几何形位曲线正矢作业验收容许偏差01.

曲线轨道几何形位g.

曲线正矢的容许偏差线路平面几何形位曲线正矢经常保养容许偏差线路平面几何形位曲线间的夹直线长度同向曲线的夹直线长度当列车通过同向曲线时，

在前一个超高顺坡地段上车体向一侧扭转，

过渡到夹直线上时暂时停止扭转，

进入后一个顺坡