轨道结构基本知识12.道岔1

道岔道岔的发展1、75型道岔：固定辙叉、木枕、尖轨采用普通钢轨制造、狗头道钉；2、92型道岔：固定辙叉、混凝土枕（木枕）、矮型特种断面钢轨、扣板式扣件。3、提速道岔：可动心轨辙叉、直向200km/h，侧向45km/h;4、客专道岔：250km/h和350km/h两个系列。本讲主要内容1、道岔的功用及类型2、单开道岔的构造3、单开道岔的几何尺寸4、单开道岔总布置图计算1、道岔的功用及类型道岔功用机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道的线路设备。铁路轨道的重要组成部分。道岔类型图a—道岔前长；b—道岔后长；α—辙叉角道岔类型图a—道岔前长；b—道岔后长；α—辙叉角道岔类型图a—道岔前长；b—道岔后长；α—辙叉角道岔类型图a—道岔前长；b—道岔后长；α—辙叉角单渡线道岔道岔类型图a—道岔前长；b—道岔后长；α—辙叉角

2、单开道岔的构造单开道岔类型

四个主要特征区分：岔枕类

钢轨、

转辙角（道岔号数）、型、

辙叉类型。道岔号数为转辙角的余弦、转辙角越小道岔号数越大。木枕道岔混凝土枕固定辙叉可动心轨辙叉60kg/m钢轨12号混凝土岔枕可动心轨辙叉单开道岔单开道岔组成单开道岔组成3、单开道岔的几何尺寸一、道岔各部分的轨距直线轨道轨距：1435mm曲线轨道轨距：根据曲线半径、运行速度及机车车辆的通过条件等因素确定。道岔轨距加宽部位：基本轨前端、尖轨尖端、尖轨跟端直股及侧股、导曲线中部轨距、导曲线终点轨距道岔各部位轨距计算条件：

按机车车辆以正常强制内接条件加一定的余量。计算公式为：

1

2——最大轮对宽度；——————外(内)轮与外(内)轨线形成的矢距；轮轨间的最小游间；机车车辆轮轴可能的横动量之和；

qmaxf0、

fi

δmin

∑ηN91218直线尖轨曲线尖轨S11435143514351435S01450144514371438Sh1439143914351435Sc1450144514351435标准道岔各部分的轨距尺寸（mm）二、转辙器几何尺寸（一）尖轨的最小轮缘槽1、曲线尖轨

最不利条件：直向过岔时，具有最小宽度的轮对一侧车轮轮缘紧贴直股尖轨时，另一侧车轮轮缘能顺利通过而不冲击尖轨的非工作边。二、转辙器几何尺寸（一）尖轨的最小轮缘槽

1、曲线尖轨计算公式：

考虑轨道弹性扩张和轨道公差。以提速道岔为例，采用车辆轮，可得tmin

≥

Smax

−(T

+d)min我国实际采用tmin

≥1435+3−(1350+22−2)=

68mmtmin

≥

68mm2、直线尖轨对直线尖轨而言，最小轮缘槽在尖轨跟端。尖轨跟端轮缘槽

t0应不小于74mm。跟端支距

yg

=

t0

+b

，取

b

=

70mm，代入有关数据，可得

yg

=144mm如下图示。

b为尖轨跟端钢轨头部的宽度。（二）尖轨动程

尖轨动程：尖轨尖端非作用边与基本轨作用边之间的拉开距离，规定在距尖轨尖端

380mm

的第一根连接杆中心处量取。限制条件：应保证尖轨扳开后，具有最小宽度的轮对对尖轨非作用边不发生侧向挤压。（二）尖轨动程

尖轨动程影响因素：曲线尖轨包括最小轮缘槽、曲线尖轨最突出处的钢轨顶宽、曲线半径等。直线尖轨主要与尖轨跟端支距、尖轨尖端轨距和尖轨跟端轨距有关。

考虑我国转辙机结构，《铁路线规》规定：尖轨在第一连接杆处的最小动程，直尖轨为142

曲尖轨为152为142mm，

为152mm。三、导曲线几何尺寸

导曲线支距：导曲线外轨工作边上各点以直向基本轨作用边为横坐标轴的垂直距离。

坐标原点：直股基本轨上正对尖轨跟端的O点gy0

=

y导曲线始点：

x0

=

0导曲线终点：终点处校核：xn

=

R'(sinγ

n

−sinβ)yn

=

yg

+

R'(cosβ

−cosγ

n)yn

=

S

−

K

sinα式中，K

为导曲线后插直线长。导曲线支距计算图示四、辙叉及护轨几何尺寸（一）固定辙叉及护轨主要几何形位：辙叉咽喉轮缘槽、查照间隔、护轨轮缘槽、翼轨轮缘槽和有害空间。1、辙叉咽喉轮缘槽确定原则：保证具有最小宽度的轮对一侧车轮轮缘紧贴基本轨时，另一侧车轮轮缘不撞击辙叉的翼轨。最不利组合的计算公式：

1

tt1

≥

Smax

−(T

+d)mint

1

不宜规定过宽，否则将不必要地增大有害空间。查照间隔图2、查照间隔

D1

及

D2（1）护轨作用边至心轨作用边的查照间隔

D1

确定原则：具有最大宽度的轮对通过辙叉时，一侧轮缘受护轨的引导，而另一侧轮缘不冲击叉心或滚入另一线。最不利组合的计算公式：D1

≥(T

+d)max考虑到车轴弯曲使轮背内侧距增大

大2mm，代入具体值，取(T

+

d)

较车辆轮更大的机车轮为计算标准，得D1

≥(1356+2)+33=1391mm（2）护轨作用边至翼轨作用边的查照间隔

D2确定原则：具有最小宽度的轮对直向通过时不被卡住。最不利组合的计算公式：D2

≤Tmin代入具体值，取

T

较机车轮更小的车辆轮为计算标准，并考虑车辆轴上弯后轮对内侧距的减小值2mm，则D2

≤1350−2

=1348mm显然，

D1

只能有正误差，不能有负误差，容许变化范围为1391-1394

mm；同样，

D2

只能有负误差，不能有正误差，容许变化范围为1346-1348

mm。3、护轨中间平直段轮缘槽tg1

确定原则：护轨中间平直段轮缘槽

tg1应确保查照间隔

D1

不超出规定的容许范围。计算公式为：tg1

=

S

−

D1

−2式中，2mm为护轨侧面磨耗限度。为使车轮轮缘能顺利进入护轨轮缘槽内，护轨平直段两端应分别设置缓冲段及开口段。相同的通过条件。缓冲段终端轮缘槽

tg2

应保证有和辙叉咽喉轮缘槽开口段终端轮缘槽

tg3

应能保证线路轨距为最大允许值时，具有最小宽度的轮对能顺利通过，而不撞击护轨的终端开口。由此得实际采用

tg3

=

90mm

，tg3

=1455−(1350+22−2)=86mm用把钢轨头部向上斜切的方法得到。

护轨平直部分长

x

，相当于辙叉咽喉起至叉心顶宽

50mm

处止，外加两侧各

100-300mm。槽宽计算确定。缓冲段长x1

按两端轮缘开口段长

x2

=150mm

。护轨部分几何尺寸图确定原则：4、辙叉翼轨平直段轮缘槽

tw应保证两查照间隔不超出规定的容许范围。计算公式为：t

w

=

D

1

−

D

2采用不同的D1

、D2

组合，得到

tw

的变化范围为43-48mm。我国规定采用46mm，从辙叉心轨尖端至心轨宽50mm处，均应保持此宽度。

辙叉翼轨轮缘槽也有过渡段与开口段，其终端轮缘槽宽度、缓冲段的转折角与护轨相同。辙叉翼轨各部分长度可比照护轨作相应的计算。5、有害空间

lh

辙叉有害空间长度

lh

可采用下式计算t1

+b1

sinαlh

=

式中，b1

为叉心实际尖端宽度，通常可取为10mm。因α

很小，可近似取≈=

ctgα

=

N

1tgα

1sinα即有

lh

≈(t1

+b1)N四、

单开道岔的总布置图道岔完全设计

给出钢轨类型、侧向容许通过速度、机车类型等条件进行道岔设计。必须按规定的容许离心加速度、加速度时变率及撞击动能损失的容许值来确定所需要的道岔号数、导曲线半径、各部分轨距，并进行整个道岔的设计。道岔布置计算生产实际中大量遇到的情况：已知钢轨类型和道岔号数、导曲线半径、转辙器类型、辙叉类型及长度，来计算道岔布置总图。单开道岔总布置图计算主要内容道岔主要尺寸计算、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。（一）、曲线尖轨、直线辙叉单开道岔的计算1、转辙器计算曲线尖轨转辙器常用尖轨型式：直向尖轨——直线型尖轨，侧向尖轨——曲线型尖轨。曲线型尖轨：

曲线型尖轨的工作边除尖端前部有一小段直线外，其余均为圆曲线，冲击角较小。分切线型、半切线型、割线型、半割线型四种。曲线尖轨型式图2、计算内容

曲线型尖轨转辙器中的主要尺寸：曲线尖轨长度、直向尖轨长度、基本轨前长、基本轨后长、尖轨曲线半径、尖轨尖端角、尖轨转辙角和尖轨辙跟支距。（1）曲线尖轨半径计算

R

通常与导曲线半径相同，以保持转辙器与导曲线的容许通过速度一致，并使道岔全长较短。

设侧股轨道中心线的半径为

R0

，则尖轨工作边的曲率半

径为S0

2=

R0

+717.5mmR

=

R0

+（2）尖轨尖端角——始转辙角

β1

指导曲线实际起点的半径R−b1

R与垂直线的夹角。

β1

=

arccos半切线型尖轨计算图示（3）尖轨实际尖端与理论起点之间距离

A0

由于始转辙角极小，可近似认为尖轨实际尖端至理论起点的距离与尖轨尖端至尖轨顶宽

b1处的距离相等。β1

2A0

=

R⋅tg（5）转辙角β

尖轨跟部所对应的圆心角。R−

yg

Rβ

=

arccos3、道岔主要概念道岔中心（O点）：道岔直股中心线与侧线辙叉部分中心线的交点。道岔前长a

：道岔前轨缝中心到道岔中心的距离；道岔后长b

：道岔中心到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。导曲线后插直线段K的要求：为了减少车辆对辙叉的冲击作于辙叉趾距

n

加上夹板长度lH

的半数，即

Kmin

≥

n+lH

2用，避免车轮与辙叉前接头相撞，而使辙叉两侧的护轨完全铺设在直线上，一般要求K

有2-4m的长度，最短不得小4、配轨计算一组单开道岔，除转辙器、辙叉及护轨外，一般有8根连接轨，分4股，每股2根。配轨：计算这8根钢轨的长度并确定其接头的位置。配轨计算原则

（1）转辙器及辙叉的左右基本轨长度，应尽可能一致，以减少基本轨备件的数量，并有利于左右开道岔的互