道岔精調(diào)課程123

1、道岔第一節(jié) 道岔的功用及類型道岔是機(jī)車車輛從一股軌道轉(zhuǎn)入或越過另一股軌道時(shí)必不可少的線路設(shè)備，是鐵路軌道的一個(gè)重要組成部分。由于道岔具有數(shù)量多、構(gòu)造復(fù)雜、使用壽命短、限制列車速度、行車安全性低、養(yǎng)護(hù)維修投入大等特點(diǎn)，與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。它的基本形式有三種：即線路的連接、交叉、連接與交叉的組合。常用的線路連接有各種類型的單式道岔和復(fù)式道岔；交叉有直交叉和菱形交叉；連接與交叉的組合有交分道岔和交叉渡線等，如圖4-1所示。普通單開道岔對(duì)稱道岔三開道岔交叉渡線交分道岔圖4-1 道岔類型我國最常見的道岔類型是普通單開道岔，簡(jiǎn)稱單開道岔，其主線為直線，側(cè)線由主線向左側(cè)（稱左開道岔）或右側(cè)

2、（稱右開道岔）岔出，其數(shù)量占各類道岔總數(shù)的90%以上。單開道岔構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，具有一定代表性，了解和掌握這種道岔的基本特征，對(duì)各類道岔的設(shè)計(jì)、制造、鋪設(shè)、養(yǎng)護(hù)均有十分重要的意義。對(duì)稱道岔是單開道岔的一種特殊型式，整個(gè)道岔對(duì)稱于主線的中線或轍叉角的中分線，列車通過時(shí)無直向及側(cè)向之分。尖軌長(zhǎng)度相同時(shí)，尖軌作用邊和主線方向所成的交角約為單開道岔之半；導(dǎo)曲線半徑相等時(shí)，對(duì)稱道岔的長(zhǎng)度要比單開道岔短，其它條件相同時(shí)，導(dǎo)曲線半徑約為單開道岔的兩倍；在曲線半徑和長(zhǎng)度保持不變時(shí)，可采用比單開道岔更小號(hào)數(shù)的轍叉。因此在道岔長(zhǎng)度固定的條件下，使用對(duì)稱道岔可獲得較大的導(dǎo)曲線半徑，能提高過岔速度；在保持相同的過岔速度的

3、條件下，對(duì)稱道岔能縮短道岔長(zhǎng)度，從而能縮短站坪長(zhǎng)充，嗇股道的有效長(zhǎng)度。對(duì)稱道岔的這些特點(diǎn)使得它在駝峰下、三角線上獲得應(yīng)用，并被使用于工業(yè)鐵路線和城市面上輕軌線上。三開道岔，又稱復(fù)式異側(cè)對(duì)稱道岔，是復(fù)式道岔中較常用的一種型式。它相當(dāng)于兩組異側(cè)順接的單開道岔，但其長(zhǎng)度卻遠(yuǎn)比兩組單開道岔的長(zhǎng)度之和為短。因此，常用于鐵路輪渡橋頭引線、駝峰編組場(chǎng)以及地形狹窄又有特殊需要的地段。三開道岔由一組轉(zhuǎn)轍器、運(yùn)行條件較差，非十分困難時(shí)，不輕宜采用。交分道岔有單式、復(fù)式之分。復(fù)式交分道岔相當(dāng)于兩組對(duì)向鋪設(shè)的單開道岔，實(shí)現(xiàn)不平行股道的交叉，但具有道岔長(zhǎng)度短，開通進(jìn)路多及兩個(gè)主要行車方向均為直線等優(yōu)點(diǎn)，因而能節(jié)約用地，

4、提高調(diào)車能力并改善列車運(yùn)行條件。交分道岔由菱形交叉、轉(zhuǎn)轍器和連接曲線等部分組成。菱形交叉一般是直線與直線的交叉，由二副銳角轍叉、二副鈍角轍叉和連接鋼軌組成。交叉渡線由4組類型和號(hào)數(shù)相同的單開道岔和一組菱形交叉，以及連接鋼軌組成，用于平行股道之間的連接，僅在個(gè)別特殊場(chǎng)合下使用。第二節(jié) 單開道岔的構(gòu)造概 述 單開道岔由轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌、連接部分組成，如圖4-2所示。圖42 單開道岔組成 單開道岔以它的鋼軌每米質(zhì)量及道岔號(hào)數(shù)區(qū)分類型。目前我國的鋼軌有75kg/m、60kg/m、50kg/m、45kg/m和43kg/m等類型，標(biāo)準(zhǔn)道岔號(hào)數(shù)（用轍叉號(hào)數(shù)來表示）有6、7、9、12、18、24號(hào)等，其中6

5、、7兩號(hào)僅用于廠礦企業(yè)內(nèi)部鐵路或駝峰下，其它各號(hào)則適用于鐵路正線和站線，并以9號(hào)及12號(hào)最為常用。在側(cè)線通過高速列車的地段，則需鋪設(shè)18號(hào)、24號(hào)等大號(hào)碼道岔。目前我國鐵路干線上大量使用著60kg/m鋼軌固定型轍叉的12號(hào)單開道岔。為適應(yīng)既有線提速改造的要求，我國自行設(shè)計(jì)、制造的新型60kg/m鋼軌12號(hào)提速道岔已基本達(dá)到了國際先進(jìn)水平，是我國高速道岔的雛形。二、轉(zhuǎn)轍器單開道岔的轉(zhuǎn)轍器，是引導(dǎo)機(jī)車車輛沿主線方向或側(cè)線方向行駛的線路設(shè)備，由兩根基本軌、兩根尖軌、各種聯(lián)結(jié)零件及道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備組成。（一）基本軌基本軌是用一根12.5m或25m標(biāo)準(zhǔn)斷面的普通鋼軌制成，主股為直線，側(cè)股按轉(zhuǎn)轍器各部分的軌距

6、在工廠事先彎折成規(guī)定的折線或采用曲線型。通常，道岔中不設(shè)軌底坡，為改善鋼軌的受力條件，提速道岔中基本軌設(shè)有1：40軌底坡?；拒壋惺苘囕喌拇怪眽毫ν?，還與類軌共同承受車輪的橫向水平力。為防止基本軌的橫向移動(dòng)，可在其外側(cè)設(shè)置軌撐，為了增加鋼軌表面硬度，提高耐磨性并保持與尖軌良好的密貼狀態(tài)，基本軌頭頂面一般還進(jìn)行淬火處理。 （二）尖軌尖軌是轉(zhuǎn)轍器中的重要部件，依靠尖軌的扳動(dòng)，將列車引入正線或側(cè)線方向，尖軌在平面上可分為直線型和曲線型。我國鐵路的大部分12號(hào)及12號(hào)以下的道岔，均采用直線型尖軌。直線型尖軌制造簡(jiǎn)單，便于更換，尖軌前端的刨切效少，橫向剛度大，尖軌的擺度和跟端輪緣槽較小，可用于左開或右

7、開，但這種尖軌的轉(zhuǎn)轍角較大，列車對(duì)尖軌的沖擊力大，當(dāng)軌尖端易于磨耗和損傷。我國新設(shè)計(jì)的12、18號(hào)道岔直向尖軌為直線型，側(cè)向尖軌為曲線型。這種尖軌沖擊角較小，導(dǎo)曲線半徑大，列車進(jìn)出側(cè)線比較平穩(wěn)，有利于機(jī)車車輛的高速通過。但曲線型軌制造比較復(fù)雜，前端刨切較多，并且左右開不能通用。曲線型尖軌又分為切線型、半切線型、割線型、半割線型四種，我國鐵路主要采用半切線型和半割線曲線尖軌。 (a)高型(b)矮型圖4-3 特種斷面鋼軌尖軌可用普通斷面鋼軌或特種斷面鋼軌制成。用普通斷面鋼軌制成的尖軌，一般在尖軌前端加補(bǔ)強(qiáng)板以增加其橫向剛度。用特種斷面鋼軌制成的尖軌，其斷面粗壯、整體性強(qiáng)、剛度大，穩(wěn)定性比普通斷面鋼

8、軌好。與基本軌高度相同的稱為高型特種斷面，較矮者稱為矮型特種斷面，如圖4-3。特種斷面類軌還有對(duì)稱與不對(duì)稱、設(shè)軌頂坡和不設(shè)軌頂坡之分。為便于在跟端與連接部分聯(lián)結(jié)，特種斷面尖軌跟部要加工成普通鋼軌斷面。我國已廣泛推廣使用矮型特種斷面鋼軌（簡(jiǎn)稱AT軌），取消了普通鋼軌尖軌6mm抬高量，減小了列車過岔時(shí)的垂直不平順，有利于提高過岔速度，同果可采用高滑床臺(tái)扣住基本軌底，增加基本軌的穩(wěn)定性和道岔整體性。 尖軌的長(zhǎng)度隨道岔號(hào)數(shù)和尖軌的型式不同而異，在我國鐵路上，9號(hào)道岔的尖軌長(zhǎng)度為6.25m,12號(hào)道岔直線型尖軌長(zhǎng)度為7.7m,曲線型尖軌長(zhǎng)充為11.311.5m,18號(hào)道岔的尖軌長(zhǎng)度為12.5m。為使轉(zhuǎn)轍

9、器正確引導(dǎo)列車的行駛方向,尖軌尖端必須細(xì)薄,且與基本軌緊密貼合,從尖軌尖端開始,尖軌斷面逐漸加寬,其非作用邊一側(cè)與基本軌作用邊一側(cè)應(yīng)緊密貼合,保證直向尖軌作用邊為一直線,側(cè)向尖軌作用邊與導(dǎo)曲線作用邊為一圓曲線。尖軌與基本軌的貼靠方式通常有兩種，即貼尖式與藏尖式。當(dāng)采用普通用這鋼軌刨切時(shí)，為避免對(duì)基本軌和尖軌刨切過多，一般將頭部經(jīng)過鍘切的尖軌置于較基本軌高出6的滑床板上，使尖軌疊蓋在基本軌的軌底，形成貼尖式尖軌，如圖4-4?；拒壾夘€不刨切，加工簡(jiǎn)單，備品方便。圖4-4 貼尖式尖軌圖4-5 藏尖式尖軌(mm)當(dāng)采用矮型特種斷面鋼軌加工尖軌時(shí)，一般在軌頭下腭軌距線以下作1：3的斜切，使尖軌尖端藏于

10、基本軌的軌距線之下，形成藏尖式結(jié)構(gòu)。這樣就保護(hù)了尖軌尖端不被車輪扎傷，并使尖軌在動(dòng)荷載作用下保持良好的豎向穩(wěn)定性，如圖4-5所示。因基本軌軌顎需要刨切，要求基本軌與尖軌的刨切接觸面良好，加工要求嚴(yán)格，并需備用曲、直基本軌。為保證尖軌具有承受車輪壓力的足夠強(qiáng)度，規(guī)定尖軌頂寬50mm以上部分方能完全受力，而在當(dāng)軌頂寬20mm以下部分，則應(yīng)完全由基本軌受力。尖軌頂寬2050mm的部分，為車輪輪載轉(zhuǎn)移的過渡段。為此，尖軌與基本軌之間應(yīng)保持必要的軌頂面相對(duì)高差，對(duì)尖軌各個(gè)斷面的高度都有具體的規(guī)定。圖4-6 頂面高出基本軌的尖軌當(dāng)用普通斷面鋼軌制作尖軌時(shí)，為了減少尖軌軌底的刨切量，將尖軌較基本軌抬高6mm

11、，如圖4-6所示。這時(shí)尖軌尖端較基本軌頂面低23mm，可以避免具有最大垂直磨耗的車輪輪緣爬上尖軌。尖軌頂寬20mm以下部分完全由基本軌受力。在尖軌整斷面往后的垂直刨 切終點(diǎn)處，尖軌頂面高出基本軌頂面6mm，尖軌頂寬50mm以下部分完全由尖軌受力。圖4-7頂面與基本軌等高的尖軌（mm）當(dāng)采用高型或矮型特種斷面鋼軌加工尖軌時(shí)，尖軌頂寬50mm以后部分與基本軌是等高的，尖軌頂寬2050mm這一段為過渡段，如圖4-7所示。尖軌與導(dǎo)曲線鋼軌連接的一端稱尖軌跟端。尖軌的跟部結(jié)構(gòu)必須保證尖軌能根據(jù)不同的轉(zhuǎn)轍要求在平現(xiàn)上左右擺動(dòng)，又要堅(jiān)固穩(wěn)定，制造簡(jiǎn)單，維修方便。 我國的道岔主要采用間隔鐵魚尾板式和彈性可彎式

12、跟端結(jié)構(gòu)。間隔鐵魚尾板式結(jié)構(gòu)主要由間隔鐵、跟端板及聯(lián)結(jié)螺栓等組成，如圖4-8所示。這種結(jié)構(gòu)零件較省，尖軌扳動(dòng)靈烽，但穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)病害。在新設(shè)計(jì)的60kg/m鋼軌12號(hào)道岔及大號(hào)碼道岔上采用了彈性可彎式尖軌跟部結(jié)構(gòu)。彈性可彎式尖軌在跟端前23根軌枕處，將軌底削去一部分，使與軌頭同寬，形成柔性部位，使尖軌具有能從一個(gè)位置扳動(dòng)到另一位置足夠的彈性。提速道岔中未對(duì)尖軌跟端軌底作刨切，雖增加了尖軌的扳動(dòng)力，但有利于保持尖軌跟端強(qiáng)度。在跨區(qū)間無縫線路中，為限制尖軌尖端的伸縮位移，在尖軌跟部的基本軌和尖軌軌腰上可安裝如圖4-9所示的限位器結(jié)構(gòu)，將過大的溫度力傳遞給外側(cè)基本軌。圖4-8間隔鐵魚尾板式跟

13、端結(jié)構(gòu)圖4-9限位器結(jié)構(gòu)（三）轉(zhuǎn)轍器上的零、配件1滑床板在整個(gè)尖軌長(zhǎng)度范圍內(nèi)的岔枕面上，有承托尖軌和基本軌的滑床板?；舶逵蟹珠_式和不分開式兩類，不分開式用道釘將軌撐、滑床板直接與岔枕聯(lián)結(jié)；分開式是軌撐由垂直螺栓先與滑床板聯(lián)結(jié)，再用道釘或螺紋道釘將墊板與岔枕聯(lián)結(jié)。尖軌放置于滑床板上，與滑床板間無扣件聯(lián)結(jié) 2軌撐用以防止基本軌傾覆、扭轉(zhuǎn)和縱橫向移動(dòng)的軌撐，安裝在基本軌的外側(cè)。它用螺栓與基本軌相連，并用兩個(gè)螺栓與滑床板連結(jié)，軌撐有雙墻式和單墻式之分。提速道岔中由于扣件扣壓力足夠大，未設(shè)軌撐。3頂鐵尖軌刨切部位緊貼基本軌，而在其它部位則依靠安裝在當(dāng)軌外側(cè)腹部的頂鐵，將尖軌承受的橫向水平力傳遞給基本軌

14、，以防止尖軌受力時(shí)彎曲，并保持尖軌與基本軌的正確位置。 4各種特殊形式的墊板如鋪設(shè)在灑軌之前的轍前墊板和之后的轍后墊板；鋪設(shè)在灑軌尖端和尖軌跟端的通長(zhǎng)墊板；為保持導(dǎo)曲線的正確位置而設(shè)置的支距墊板等。5道岔拉桿和連接桿道岔拉桿連接兩根尖軌，并與轉(zhuǎn)轍設(shè)備相連，以實(shí)現(xiàn)尖軌的擺動(dòng)，故又叫轉(zhuǎn)轍桿。連接桿為連接兩根尖軌的桿件，其作用是加強(qiáng)尖軌間的聯(lián)系，提高尖軌的穩(wěn)定性。6轉(zhuǎn)轍機(jī)械最常用的道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的種類有機(jī)械式和電動(dòng)式。若按操縱方式分類，則有集中式和非集中式兩類。機(jī)械式轉(zhuǎn)換設(shè)備可以為集中式或非集中式，電動(dòng)式轉(zhuǎn)換設(shè)備則為集中式。道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備必須具備轉(zhuǎn)換（改變道岔開向）、鎖閉（鎖閉道岔，在轉(zhuǎn)轍桿中心處尖軌與

15、基本軌之間不允許有4mm以上的間隙）和顯示（顯示道岔的正位或反位）等三種功能。三、轍叉及護(hù)軌轍叉是使車輪由一股鋼軌越過另一股鋼軌的設(shè)備。轍叉由叉心、翼軌和聯(lián)結(jié)零件組成，按平面型式分，轍叉有直線轍叉和曲線轍叉兩類；按構(gòu)造類型分，有固定轍叉和活動(dòng)轍叉兩類，單開道岔上，直線式固定轍叉最為常用。（一）固定轍叉直線式固定轍叉分兩種，即整鑄轍叉和鋼軌組合式轍叉。整鑄轍叉是用高錳鋼澆鑄的整體轍叉，如圖4-10所示。高錳鋼是一種錳碳含量均較高的合金鋼（含錳12.5%，碳1.2%），具有較高的強(qiáng)度、良好的沖擊韌性，經(jīng)熱處理后，在沖擊荷載作用下，會(huì)很快產(chǎn)生硬化，使表面具有良好的耐磨性能，同時(shí)，由于心軌和翼軌同時(shí)澆

16、鑄，整體性和穩(wěn)定性好，可以不設(shè)轍叉墊板而直接鋪設(shè)在岔枕上。這種轍叉還具有使用壽命長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)維修方便的優(yōu)點(diǎn)。鋼軌組合式轍叉是用鋼軌及其它零件經(jīng)刨切拼裝而成的，它由長(zhǎng)心軌、短心軌、翼軌、間隔鐵、轍叉墊板及其它零件組成，如圖4-11所示。轍叉是由長(zhǎng)、短心軌拼裝而成，長(zhǎng)心軌慶鋪設(shè)在正線或運(yùn)量較大的線路方向上，為盡可能保持長(zhǎng)心軌斷面的完整，而將短心軌刨去一部分，使短心軌軌底疊蓋在長(zhǎng)心軌軌底上，以保持叉心的堅(jiān)固穩(wěn)定。這種結(jié)構(gòu)取材容易，無特殊工藝要求，加工制造方使。但這種結(jié)構(gòu)零件多，養(yǎng)護(hù)工作量大，目前我國正線上已很少使用。圖4-10整鑄轍叉圖4-11組合轍叉叉心兩側(cè)作用邊之間的角稱轍叉角，其交點(diǎn)稱轍叉理論中心

17、（理論尖端）。由于制造工藝原因，實(shí)際上轍叉尖端有610mm寬度，稱轍叉實(shí)際尖端。轍叉角愈小，道岔號(hào)數(shù)N愈大，兩者之間的關(guān)系為：(41)我國道岔號(hào)數(shù)與轍叉角的對(duì)應(yīng)值見表41。表41道岔號(hào)數(shù)與轍叉角的關(guān)系翼軌由普通鋼軌彎折刨切而成，用間隔鐵及螺栓和叉心聯(lián)結(jié)在一起，與轍叉間形成必要的輪緣槽，引導(dǎo)車輪行駛。翼軌作用邊開始彎折處稱為轍叉咽喉，是兩翼軌作用邊之間的最窄距離，從轍叉咽喉至實(shí)際尖端之間，有一段軌線中斷的空隙，稱道岔的“有害空間”，如圖4-12所示。道岔號(hào)數(shù)愈大，轍叉角愈小，有害空間愈大。車輪通過較大的有害空間時(shí)，叉心容易受到撞擊，為保證車輪安全通過有害空間，必須在轍叉相對(duì)位置的兩側(cè)基本軌內(nèi)側(cè)設(shè)

18、置護(hù)軌，借以引導(dǎo)車輪的正確行駛方向。圖412 轍叉組成 單開道岔中，轍叉角小于90°，所以將這類轍叉稱之為銳角轍叉。單開道岔轍叉從其趾端到跟端的長(zhǎng)度FA或EB，稱轍叉全長(zhǎng)。從轍叉趾端到理論中心的距離FO或EO，稱轍叉趾距，用n表示，從轍叉跟端到理論中心的距離AO或BO，稱轍叉跟距，用m表示。轍叉趾端翼軌作用邊間的距離EF和轍叉跟端叉心作用邊間距AB，分別稱轍叉前開口Pn及轍叉后開口Pm。我國常用的標(biāo)準(zhǔn)道岔的轍叉尺寸見表42。當(dāng)車輪沿翼軌向叉心方向滾動(dòng)時(shí)，由于車輪踏面是錐形的，車輪逐漸下降，當(dāng)車輪離開翼軌完全滾到心軌后，又恢復(fù)到原來的高度，因此，產(chǎn)生了垂直不平順。為了消除垂直不平順，并

19、防止心軌在其前端斷面過分削弱部分承受車輪荷載，采用了提高翼軌頂面和降低心軌前端頂面的做法，將翼軌頂面做成1:20的橫坡，使翼軌和心軌頂面之前何持必要和相對(duì)高差。 表42標(biāo)準(zhǔn)轍叉尺寸(mm)對(duì)高錳鋼整鑄轍叉，規(guī)定叉心頂面35mm及其以上部分承受全部車輪壓力，而在20mm及其以下部分則完全不客觀存在壓力。因此，將翼軌頂面從轍叉咽喉到叉心頂寬35mm一段以堆焊法加高。為防止車輪撞擊心軌尖端，應(yīng)使該處叉心頂面低于翼軌頂面35mm，如圖4-13所示。對(duì)鋼軌組合式轍叉，規(guī)定叉心頂面40mm及其以上部分承受全部車輪壓力，而在30mm及其以下部分則完全不受壓力。由于在工雨季制作時(shí)堆焊翼軌有困難，因此，采用降低

20、心軌頂面，如圖414所示的力法，保持必要的相對(duì)高差圖4-13整鑄轍叉頂面圖4-14組合轍叉頂面護(hù)軌設(shè)于固定撤叉的兩側(cè)，用于引導(dǎo)車輪輪緣，使之進(jìn)入適當(dāng)?shù)妮喚壊?，防止與叉心碰撞。目前我國道岔的護(hù)軌類型主要有鋼軌間隔鐵型、H型和槽型三種。護(hù)軌的防護(hù)范圍，應(yīng)包括轍叉咽喉至叉心頂寬50mm的一段長(zhǎng)度，并要求有適當(dāng)?shù)挠嘣！＾H叉護(hù)軌由中間癥直段、兩端緩沖段和開口段組成，如圖415所示。護(hù)軌平直段是實(shí)際起著防護(hù)作用和部分，緩沖段及開口段起著將車輪平順地引入護(hù)軌平直段的作用。緩沖段的沖擊角應(yīng)與列車允許的通過速度相配合。圖415護(hù)軌（二）可動(dòng)轍叉可動(dòng)轍叉是指轍叉?zhèn)€別部件可以移動(dòng)，以何證列車過貧時(shí)軌線的連續(xù)，消除固

21、定轍叉上存在的有害空間，并可取消護(hù)軌，同時(shí)轍叉在縱斷面上的幾何下平順也可以大大減少，從而顯著地降低轍叉部位的輪軌相互作用，提高運(yùn)行和平穩(wěn)性，延長(zhǎng)轍叉的使用壽命。長(zhǎng)期的運(yùn)營實(shí)踐表明，可動(dòng)心軌轍叉的使用壽命為同型號(hào)高錳鋼整鑄轍叉的69倍，養(yǎng)護(hù)維修工作量減少40%，大大減少了機(jī)車車輛通過時(shí)的沖擊力，提高了過岔容許速度及施行舒適度?？蓜?dòng)轍叉有三種型式。1.可動(dòng)心軌式轍叉可動(dòng)心軌式轍叉中心軌可動(dòng)，翼軌固定。這種轍叉結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是列車作用于心軌和橫向力能直接傳遞給翼軌，保證了轍叉的橫向穩(wěn)定性。由于心軌的轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)轍器同步，不會(huì)在誤認(rèn)進(jìn)路時(shí)發(fā)生脫軌事故，故能保證行車安全。缺點(diǎn)是制造比較復(fù)雜，并較固定式轍叉長(zhǎng)。

22、可動(dòng)心軌轍叉包括兩根翼軌、長(zhǎng)心軌、短心軌、轉(zhuǎn)換設(shè)備及各種聯(lián)結(jié)零件。包括鋼軌組合型可動(dòng)心軌轍叉及錳鋼型可動(dòng)心軌轍叉兩大類。心軌跟端有鉸接式和彈性可彎式兩種。鉸接式心軌跟端通過高強(qiáng)螺栓固定在翼軌上的間隔鐵能保證心軌與翼軌的相對(duì)位置，并傳遞水癥力。這種轍叉便于鑄造，轉(zhuǎn)換言之力較少，可以保持原有固定式轍叉的長(zhǎng)度。鋪設(shè)這種可動(dòng)心軌轍叉時(shí)不致引起車站平面的變動(dòng)，因此，尤其適用于既有線站場(chǎng)的技術(shù)改造。但是在轍叉范圍內(nèi)出現(xiàn)活接頭，不如彈性可彎式結(jié)構(gòu)穩(wěn)妥可靠。 彈性可彎式跟部結(jié)構(gòu)有兩種型式，即心軌的一肢跟端為彈性可彎式，另一端為活動(dòng)鉸接式；或是心軌的兩肢均為彈性可彎式。前一種結(jié)構(gòu)不僅聯(lián)結(jié)可靠，而且構(gòu)造簡(jiǎn)單，轍叉

23、軌換力也較小，我國研制的可動(dòng)心軌轍叉選用的就是這種型式。后一種結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換時(shí)長(zhǎng)短心軌接合面上將產(chǎn)生少量的相對(duì)滑動(dòng)，這種心軌較長(zhǎng)，且轉(zhuǎn)換力要求較大。2.可動(dòng)翼軌式轍叉這類結(jié)構(gòu)中心軌固定，翼軌可動(dòng)，又可分為單側(cè)翼軌可動(dòng)或雙側(cè)翼軌可動(dòng)兩種型式。這類轍叉可以設(shè)計(jì)成與既有固定轍叉互換的尺寸，鋪設(shè)時(shí)可以避免引起站場(chǎng)平面的變動(dòng)，同時(shí)又滿足了消滅有害空間的要求，缺點(diǎn)是可動(dòng)翼軌的橫向穩(wěn)定性較差，翼軌的固定裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 圖4-1可動(dòng)心軌式提速道岔轍叉結(jié)構(gòu)3.其它消滅有害空間的轍叉型式，如德國的UIC60型鋼軌道岔，就是用滑動(dòng)的滑塊填塞轍叉輪緣槽我國從1972年開始，先后在一些主要干線上試鋪了12號(hào)彈性可彎式心軌活

24、動(dòng)轍叉道岔，其中技術(shù)含量最高的為可動(dòng)心軌式提速道岔，如圖416所示。其直向通過速度可達(dá)到160km/h，并可用于跨區(qū)間無縫線路中，該道岔采用長(zhǎng)翼軌結(jié)構(gòu)，心軌末端與翼軌間采用間隔鐵及高強(qiáng)度螺栓聯(lián)結(jié)，區(qū)間溫度力可通過間隔鐵的摩阻力在長(zhǎng)心軌與翼軌間傳遞。長(zhǎng)心軌跟端為彈性可彎式，短心軌跟端為滑動(dòng)端。直向不設(shè)護(hù)軌，側(cè)向因防止心軌側(cè)面磨耗影響直股密貼設(shè)置有防磨護(hù)軌。長(zhǎng)短心軌均用60AT軌制造，長(zhǎng)心軌第一牽引點(diǎn)在軌底下部設(shè)有轉(zhuǎn)換凸緣。翼軌用60kg/m普通鋼軌制造，對(duì)應(yīng)長(zhǎng)心軌專換凸緣部位，翼軌內(nèi)側(cè)軌底需進(jìn)行刨 切，為此在外側(cè)軌腰上設(shè)有補(bǔ)強(qiáng)板，下部設(shè)有橋板，來保證翼軌強(qiáng)度。提速道岔為我國主要干線普遍提速作出了

25、巨大貢獻(xiàn)。四、連接部分連接部分是轉(zhuǎn)轍器和轍叉之間的連接線路，包括直股連接線和曲股連接線（亦稱為導(dǎo)曲線）。直股連接線與區(qū)間線路構(gòu)造基本相同。導(dǎo)曲線的平面形式可以是圓曲線、分緩和曲線或變曲率曲線。我國目前鐵路上鋪設(shè)的道岔導(dǎo)曲線均為圓曲線，當(dāng)轉(zhuǎn)轍器尖軌或轍叉為曲線型時(shí)，尖軌或轍叉本身就是導(dǎo)曲線的一部分，確定導(dǎo)曲線平現(xiàn)形式時(shí)應(yīng)將尖軌或轍叉平面一并考慮。圓曲線兩端一般不設(shè)緩和曲線。導(dǎo)曲線由于長(zhǎng)度及限界的限制，一般不設(shè)超主和軌底坡。圖417 道岔連接部分為防止導(dǎo)曲線鋼軌在動(dòng)荷載作用下的外傾及軌距擴(kuò)大，可設(shè)置一定數(shù)量的軌撐或軌距拉桿。還可同區(qū)間線路一樣設(shè)置一定數(shù)量的防爬器及防爬木撐，以減少鋼軌的爬行。連接部

26、分一般配置8根鋼軌，直股連接線4根，曲股連接線4根。配軌時(shí)要考慮軌道電路絕緣接頭的位置和滿足對(duì)接接頭的要求，并盡量采用12.5m或25m長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌。連接部分使用的短軌，一般不短于6.25m,在困難的情況下,不短于4.5m。我國標(biāo)準(zhǔn)的9、12及18號(hào)道岔連接部分的配軌如圖417所示，尺寸見表43。表43標(biāo)準(zhǔn)道岔的配軌尺寸五、岔枕在我國鐵路上，岔枕經(jīng)使用木枕主主，近年來還設(shè)計(jì)和試鋪了混凝土岔枕及鋼岔枕。木岔枕斷面和普通木枕基本相同，長(zhǎng)度分為12級(jí)，其中最短的為2.60m,最長(zhǎng)的為4.80m,級(jí)差為0.20m,采用螺紋道釘與墊板聯(lián)結(jié)。鋼筋混凝土岔枕最長(zhǎng)者為4.90m，級(jí)差為0.10m?；炷敛碚砼c

27、型混凝土枕具有相當(dāng)?shù)挠行еС忻娣e，采用無擋肩形式，岔枕頂面平直，岔枕中還預(yù)埋有塑料套管，依靠扣件摩擦及旋入套管中的道釘承受橫向荷載，按7mm配筋。為了不讓轉(zhuǎn)換設(shè)備占用枕木空間，適應(yīng)大型養(yǎng)路機(jī)械設(shè)備的需要，提速道岔中還設(shè)計(jì)并采用了鋼岔枕。鋼岔枕內(nèi)腔應(yīng)滿足電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的安裝要求，同時(shí)考慮允許尖軌或心軌±15mm的伸縮量。鋼岔枕外寬要控制，以保證與相鄰岔枕間形成足夠的搗固空間。鋼岔枕自身還應(yīng)有足夠的剛度，在輪載作用下盡可能減小撓度，保證為上部構(gòu)件及轉(zhuǎn)換設(shè)備提供良好的支承條件。鋼岔枕與墊板、外鎖閉設(shè)備間設(shè)有絕緣部件。鋼岔枕底部焊有不規(guī)則條塊。增大與道床間的摩擦系數(shù)。 為使道岔的軌下基礎(chǔ)具有均

28、勻的剛性，道岔的間距應(yīng)盡可能保寺一致。轉(zhuǎn)轍器和轍叉范圍內(nèi)的岔枕間距，通常采用(19)倍區(qū)間線路的枕木間距。設(shè)置轉(zhuǎn)轍桿的一孔，其間距應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增大。道岔鋼軌接頭處的岔枕間距應(yīng)與區(qū)間線路同類型鋼軌接頭處軌枕間距保持一致，并使軌穎位于間距的中心。 鋪設(shè)在單開道岔轉(zhuǎn)轍器及連接部分的岔枕，均應(yīng)與道岔的直股方向垂直。轍叉部分的岔枕，應(yīng)與轍叉角的角平分線垂直，從轍叉趾前第二根岔枕開始，逐漸由垂直角平分線方向轉(zhuǎn)到垂直于直股的方向。岔枕的間距，在轉(zhuǎn)轍器部分接直線上股計(jì)量，在導(dǎo)曲線及轉(zhuǎn)向過流段按直線下股計(jì)量，在轍叉部分按角平分線計(jì)量。為改病況列車直向過岔時(shí)的運(yùn)行條件，提速道岔中所有的岔枕均按垂直于直股方向布置，間距

29、均勻一致均為600mm。岔枕長(zhǎng)度在道岔各個(gè)部位差別很大。岔枕端部伸出鋼軌工作邊的距離M應(yīng)與區(qū)間線路基本保持一致， 按M值要求計(jì)算出的岔枕長(zhǎng)度各不相等，為減少道岔上出現(xiàn)過多的岔枕長(zhǎng)度級(jí)別，需要集中若干長(zhǎng)度相近者為一組，誤差不應(yīng)超過岔枕標(biāo)準(zhǔn)級(jí)差的二分之一。第三節(jié) 單開道岔的幾何尺寸一、道岔各部分軌距直線軌道的軌距為1435mm，曲線軌道應(yīng)根據(jù)曲線半徑、運(yùn)行速度及機(jī)車車輛的通過條件等因素來決定。單開道岔中，需要考慮的軌距加寬部位有：基本軌前接頭處軌距、尖軌尖端軌距、尖軌跟端直股及側(cè)股軌距、導(dǎo)曲線中部軌距、導(dǎo)曲線終點(diǎn)軌距。道岔各部分的軌距，按機(jī)車車輛以正常強(qiáng)制內(nèi)接條件加一定的余量，計(jì)算公式為：根據(jù)對(duì)我

30、國鐵路上使用的各種機(jī)車車輛的檢算，我國鐵路標(biāo)準(zhǔn)道岔上各部分的軌距值見表44。表44 標(biāo)準(zhǔn)道岔部分的軌距尺寸(mm)道岔各部分的軌距加寬，應(yīng)有適當(dāng)?shù)倪f減距離，以保證行車的平穩(wěn)性。尖軌尖端的軌距加寬，應(yīng)按不大于6和遞減率向尖軌外方遞減。和差數(shù)，應(yīng)在尖軌范圍內(nèi)均勻遞減。導(dǎo)曲線中部軌距加寬和遞減距離，至導(dǎo)曲線起點(diǎn)為3m，至導(dǎo)曲線終點(diǎn)為4m。尖軌跟端直股軌距和遞減距離為1.5m。我國新設(shè)計(jì)道岔中，如提速道岔，除尖軌尖端寬2mm處因刨切引起的軌距構(gòu)造加寬外，其余部分軌距1435mm。道岔各部分的軌距應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如有誤差，不論是正線、到發(fā)線、站線或?qū)Ｓ镁€，一律不超過+3mm或-2mm，有控制鎖的尖軌尖端

31、不超過±1mm，較一般軌道有更嚴(yán)格的要求。同時(shí)還需要考慮岔軌距在列車作用下將有2mm的彈性擴(kuò)張，由此可以計(jì)算出道岔各部分的最小、正常和最大軌距值。二、轉(zhuǎn)轍器幾何尺寸道岔轉(zhuǎn)轍器上需要確定的幾何尺寸主要有最小輪緣槽和尖軌動(dòng)程。（一）尖軌和最小輪緣槽 圖4-18 曲線尖軌輪緣槽當(dāng)使用用曲線尖軌直向過岔時(shí)，應(yīng)何證在最不利條件下，即具有最小寬度和輪對(duì)一側(cè)車輪輪緣緊帖直股尖軌時(shí)，另一側(cè)車輪輪緣能順利通過而不沖擊尖軌的非工作邊，如圖4-18所示。此時(shí)，曲線尖軌在其最突出處的輪緣槽，較其它任何一點(diǎn)的輪緣槽為小，稱曲線尖軌的最小輪緣槽。要保證輪對(duì)順利通過該輪緣槽，而不以輪對(duì)和輪緣撞擊尖軌的非工作邊，輪

32、緣槽的寬度應(yīng)取以下最不利組織時(shí)的數(shù)值：（43）式中為曹尖軌突出處直向線路軌距的最大值，計(jì)算時(shí)還應(yīng)考慮軌道和彈性擴(kuò)張和軌道公差。 我國實(shí)際采用的68mm，同時(shí)也是控制曲線尖軌長(zhǎng)度和因素之一，為縮短尖軌長(zhǎng)度，不宜規(guī)定得過寬，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可減少至65mm。對(duì)于直線尖軌來主，發(fā)生在尖軌跟端。尖軌跟端輪緣槽應(yīng)不小于74mm。圖419 直線尖軌尖端與跟端這時(shí)跟端支距，如圖419 所示。b為尖軌跟端鋼軌頭部的寬度。取b=70mm，代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得yg=144mm。（二）尖軌動(dòng)程d0尖軌動(dòng)程為尖軌端非作用邊與甘基本軌作用邊之間的拉開距離，規(guī)定在距尖軌尖端380mm的第一根連接桿中心處量取。尖軌動(dòng)程應(yīng)保證尖軌扳開

33、后，具有最小寬度的輪對(duì)對(duì)尖軌非作用邊不發(fā)生側(cè)向擠壓。曲線尖軌的動(dòng)程由、曲線尖軌最突出處的鋼軌頂寬、曲線半徑R等因素確定。對(duì)直線尖軌要求尖軌尖端開口不小于。由于目前各種轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)程業(yè)已定型，故尖軌和動(dòng)程應(yīng)與轉(zhuǎn)轍機(jī)和動(dòng)程配合。目前大多數(shù)轉(zhuǎn)轍機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)程為152mm，因此鐵路線路修規(guī)則規(guī)定：尖軌在第一連桿處和最小動(dòng)程，直尖軌為142mm，曲尖軌為152mm。三、導(dǎo)曲線幾何尺寸導(dǎo)曲線部分需要確定和幾何尺寸，主要是導(dǎo)曲線外軌工作邊上各點(diǎn)以直向基本軌作用邊為橫坐標(biāo)軸和垂直距離，也稱導(dǎo)曲線支距。它對(duì)正確設(shè)置導(dǎo)曲線并經(jīng)常保持其圓順度起著十分重要的作用。圖420 導(dǎo)曲線支距計(jì)算導(dǎo)曲線支距的方法有多種，下面以曲線

34、尖軌、圓曲線型導(dǎo)曲線為例，進(jìn)行計(jì)算。取直股基本軌上正對(duì)尖軌跟端的0點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖420所示。這時(shí)，導(dǎo)曲線始點(diǎn)的橫坐標(biāo)和支距分別為：(44）在導(dǎo)曲線和終點(diǎn)，其橫坐標(biāo)和支距則分別為： （45）令導(dǎo)曲線上個(gè)支距測(cè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為（依次為的整數(shù)倍），則其相應(yīng)的支距為：（46）式中的可用下式近似公求得：（47）最后計(jì)算得到的yg，可用式（48）進(jìn)行校核：（48）式中，K為導(dǎo)曲線后插直線長(zhǎng)。 四、轍叉及護(hù)軌幾何尺寸（一）固定轍叉及護(hù)軌固定轍叉及護(hù)軌需要確定的幾何形位主要是轍叉咽喉輪緣槽、查照間隔及護(hù)軌輪緣槽、翼軌輪緣槽和有害空間。1.轍叉咽喉輪緣槽轍叉咽喉輪緣槽確定的原則是保證具有最小寬度的輪對(duì)一側(cè)車輪緣緊

35、巾基本軌時(shí)，另一側(cè)車輪輪緣不撞擊轍叉的翼軌如圖4-21所示。這時(shí)最不利和組合為（49） 考慮到道岔軌距允許和最大誤并為3mm，輪對(duì)車軸彎曲后，內(nèi)側(cè)距減小2mm，取車輛輪為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，則t168mm,t1不宜規(guī)定過寬，否則不必要地增大有害空間。圖4-21 查照間隔2.查照間隔護(hù)軌作用邊至必軌作用邊和查照間隔確定的原則是具有最大寬度的辦對(duì)通過轍叉時(shí)，一側(cè)輪緣受護(hù)軌和引導(dǎo)，而另一側(cè)輪緣不沖擊叉心或滾入另一線。這時(shí)最不利和組合為：（410）考慮到國軸彎曲使輪背內(nèi)側(cè)距增大2mm，代入具體值，代入具體值，?。═+ d ）較車輛輪更大的機(jī)車輪為放算標(biāo)準(zhǔn)，求得護(hù)軌作用邊至翼軌作用邊的查照間隔D2確定的原則是具有

36、最小寬度的輪對(duì)直向通過時(shí)不被卡住，必須有：（411）代入具體值，取T較機(jī)車輪更小的車輛為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，并考慮車輛軸上彎后輪對(duì)內(nèi)側(cè)距的減小值2mm，則顯然，D1只能有正誤差，不能有負(fù)誤差，容許變化范圍為1 3911 394mm，D2只能有負(fù)誤差，不能有正誤差，容許變化范圍為1 3461 348mm。3.護(hù)軌中間平直段輪緣槽如圖4-22所示，護(hù)軌中間平直段輪緣槽應(yīng)確保不超出規(guī)定的容許范圍，計(jì)算公式為：（412）式中，2mm為護(hù)軌側(cè)面磨耗限度。為使車輪輪緣能順昨進(jìn)入護(hù)軌輪緣槽內(nèi)，護(hù)軌平直段兩端應(yīng)分別設(shè)置緩沖段及開口段。終端輪緣槽tg2應(yīng)保證有和轍叉順喉輪緣槽相同的通過條件,即tg1=t1=68mm。在緩

37、沖段的外端，再各設(shè)開口段，開口段終端輪緣槽tg3應(yīng)能保證線路距為最大允許值時(shí)，具有最小寬度的輪對(duì)能順利通過，而不撞擊護(hù)軌的終端開口，由此得tg3=1435-(1350+22-2)=86mm.實(shí)際采用tg3=90mm，用把鋼軌頭部向上斜切的方法而得到。護(hù)軌平直部分長(zhǎng)，相當(dāng)于轍叉咽喉起至叉心頂寬50處止，外加兩側(cè)各100-300。緩沖段長(zhǎng)x1按兩端輪緣槽寬計(jì)算確定，開口段長(zhǎng)x2=150mm。4轍叉翼軌平直段輪緣槽根據(jù)圖4-22， 轍叉翼軌平直段輪緣槽t2應(yīng)保證兩查照間距不超出規(guī)定的容許范圍，計(jì)算公式為：圖4-22護(hù)軌尺寸  （413）采用不同的D1,D2組合，得到tw的變化范圍為4348

38、mm5有害空間lh轍叉有害空間lh可采用下計(jì)算式（414）公式中，b1為叉心實(shí)際尖端長(zhǎng)度，通?？扇?0 mm,因a較小，可近似采用下式（415）取t1=68mm,b1=10mm,則號(hào)、號(hào)及號(hào)道岔的有害空間分別為702mm、936mm及1404mm。（二）可動(dòng)心軌轍叉及護(hù)軌可動(dòng)心軌轍叉的主要幾何形位有轍叉咽喉輪緣與翼軌端部輪緣槽。可動(dòng)心軌轍叉與固定式轍叉不同，其咽喉寬度不能用最小輪背距和最小輪緣厚度進(jìn)行計(jì)算，英明應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)轍機(jī)的參數(shù)來決定。現(xiàn)有電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)程為152mm，調(diào)整密貼的調(diào)整桿的軸套擺度最小可達(dá)90mm，因此，可動(dòng)心軌轍叉咽喉的理論寬度不應(yīng)小于90mm，并不大于152mm?，F(xiàn)已使用的6

39、0鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌轍叉中，這個(gè)數(shù)值采用120mm。翼軌端部的輪緣槽寬度不應(yīng)小于固定式的轍叉咽喉寬度，一般采用大于90mm。若可動(dòng)心軌轍叉中設(shè)置有防磨護(hù)軌，護(hù)軌輪緣槽確定的原則為確保心軌不發(fā)生側(cè)面磨耗而影響心軌與翼軌的密貼。 第四節(jié) 單開道岔的總布置圖一、概述道岔的設(shè)計(jì)一般分為兩種情況。一種是給出鋼軌類型、側(cè)向容許通過速度、機(jī)車類型等條件進(jìn)行道岔設(shè)計(jì)。這時(shí)必須按規(guī)定的容許離心加速度、加速度時(shí)變率及撞擊動(dòng)能損失的容許值來確定所需要的道岔號(hào)數(shù)、導(dǎo)曲線半徑、各部分軌距，并進(jìn)行整個(gè)道岔的設(shè)計(jì)。另一種是在生產(chǎn)實(shí)際中大量遇到的情況，已知鋼軌的類型和道岔號(hào)數(shù)、導(dǎo)曲線半徑、轉(zhuǎn)轍器類型、轍叉類型及長(zhǎng)度，來計(jì)算道

40、岔布置總圖。本節(jié)將對(duì)這一情況進(jìn)行介紹。單開道岔總圖計(jì)算，包括以下幾項(xiàng)主要內(nèi)容：道岔主要尺寸計(jì)算、配軌計(jì)算、導(dǎo)曲線支距的計(jì)算、各部分軌距的計(jì)算、岔枕布置、繪制道岔布置總圖、提出材料數(shù)量表。二、曲線尖軌、直線轍叉單開道岔的計(jì)算（一）轉(zhuǎn)轍器計(jì)算圖4-23半切線型尖軌曲線尖軌大多采用圓曲線型。半切線型尖軌如圖4-23所示。半切線型尖軌曲線的理論起點(diǎn)與基本軌相切，在尖軌頂寬為b1處開始，將曲線改為切線為避免尖軌尖端過于薄弱，在頂寬35mm處再作一斜邊。這種形式的曲線尖軌的側(cè)向行車條件較直線尖軌好，且尖軌比較牢固，加工也比較簡(jiǎn)單，是我國目前大號(hào)碼道岔的標(biāo)準(zhǔn)尖軌型式。曲線尖軌轉(zhuǎn)轍器中的主要尺寸包括：曲線尖軌

41、長(zhǎng)度、直向尖軌長(zhǎng)度、基本軌前端長(zhǎng)、基本軌后端長(zhǎng)、尖軌曲線半徑、尖軌尖端角、尖軌轉(zhuǎn)轍角和尖軌轍跟支距。尖軌曲線半徑通常與導(dǎo)曲線半徑相同，以保持轉(zhuǎn)轍器與導(dǎo)曲線的容許通過速度一致，并使道岔全長(zhǎng)較短。設(shè)側(cè)股軌道中心線的半徑為。則尖軌工作邊的曲率半徑為。尖軌尖端角為導(dǎo)曲線實(shí)際起點(diǎn)的半徑與垂直線的角，又叫始轉(zhuǎn)轍角。由圖4-23可得 （416）AB線為B點(diǎn)的切線，理論切點(diǎn)O與A、B點(diǎn)所形成的三角形中，有OA=AB。由于始轉(zhuǎn)轍角極小，可近似認(rèn)為尖軌實(shí)際尖端至理論起點(diǎn)的距離與尖軌實(shí)際尖端至尖軌頂寬處的距離相等。則A可采用下式計(jì)算（417）基本軌前端長(zhǎng)是道岔與連接線路或另一組道岔之間的過渡段。為使兩組道岔對(duì)接時(shí)，

42、道岔側(cè)線的理論頂點(diǎn)能設(shè)置在道岔前端接頭處，尖軌尖端前部基本軌的長(zhǎng)度q應(yīng)不小于A0-/2，同時(shí)q還應(yīng)滿足軌距遞變的限值，S0為尖軌尖端處的軌距值，S為正常軌距值，i為容許的軌距遞變率，i不應(yīng)大于千分之六，q值的長(zhǎng)短還應(yīng)考慮到岔枕的布置。我國在9號(hào)和12號(hào)標(biāo)準(zhǔn)道岔上，在滿足岔枕合理布置的前提下，統(tǒng)一采用q=2646mm。然后計(jì)算曲線尖軌的長(zhǎng)度。尖軌跟部所對(duì)的圓心角為，稱轉(zhuǎn)轍角。（418）由圖4-23可知，曲線尖軌的長(zhǎng)度為（419）曲線尖軌扳開后，與基本軌之間所形成的最小輪緣槽的痊置在尖軌中部的某個(gè)位置上，這個(gè)寬度應(yīng)滿足最小輪緣槽的要求，因此，所算得的尖軌長(zhǎng)度還應(yīng)根據(jù)該尖軌扳開時(shí)所形志的輪緣槽的寬度

43、來進(jìn)行調(diào)整。這時(shí)可變更尖軌跟端支距，重新計(jì)算，并校核輪緣槽寬度，直至符合要求，最小輪緣槽的計(jì)算公式見式（43）。設(shè)尖軌跟端支距為類軌轉(zhuǎn)轍桿安裝在離尖軌尖端處尖軌的動(dòng)程為尖軌扳開后尖軌突出處距尖軌理論起點(diǎn)的距離為，這時(shí)該處類軌工作邊與基本軌工作邊之間的距離為T，利用曲邊三角形的關(guān)系，有公式：（420）令dT/dx=0,則可得到尖軌最突出處距尖軌理論起點(diǎn)的距離xt為（421）因此尖軌非工作邊與基本軌工作邊之間的輪緣槽寬為（422）尖軌的長(zhǎng)度還與跟部的構(gòu)造有關(guān)，如尖軌跟部為間隔鐵式，則按公式(4-19)計(jì)算。如果是彈性可彎式跟部結(jié)構(gòu)，則按公式(求得的尖軌長(zhǎng)度還需要增加1.02.0m，作為當(dāng)軌跟部的固

44、定部分。轉(zhuǎn)轍器的另一根尖軌為直尖軌。直尖軌以曲線尖軌實(shí)際尖端與跟端在水平方向的投影長(zhǎng)作用其長(zhǎng)度，這樣可保持兩尖軌的尖端及跟端對(duì)齊，直尖軌長(zhǎng)為：（423）基本軌后端長(zhǎng)q'主要決定于尖軌跟端聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)、岔枕布置及配軌要求。新設(shè)計(jì)60kg/m的鋼軌12號(hào)提速單開道岔轉(zhuǎn)轍器中采用的是切線型尖軌，僅在尖軌尖端軌頭寬處作補(bǔ)充刨切，使尖端藏于基本軌軌線以內(nèi)。其主要尺寸的計(jì)算原理與半切線尖軌是一致的，基本參數(shù)如下：R=350717.5mm,q=29169mm,b2=2mm,yg=311mm,l0=13880mm，l0'=13800mm,尖軌尖端的軌距加寬為2mm，導(dǎo)曲線理論起點(diǎn)離尖軌實(shí)際尖端為8

45、86mm，導(dǎo)曲線實(shí)際起點(diǎn)離尖軌實(shí)際尖端為298mm。（二）銳角轍叉主要幾何尺寸銳角叉的主要尺寸包括趾距、跟距及轍叉全長(zhǎng)。趾距影響道岔連接部分及配軌的長(zhǎng)度，跟距決定道岔后端接頭的位置，直接影響著道岔的全長(zhǎng)。直線銳角轍叉的長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)給定的鋼軌類型、轍叉角或轍叉號(hào)數(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)。首先，根據(jù)轍叉的構(gòu)造要求，即根據(jù)我國夾板的孔型布置，能使各個(gè)夾板螺栓順利空入為控制條件，計(jì)算轍叉的容許最小長(zhǎng)度，再按岔枕布置及護(hù)軌長(zhǎng)度等條件進(jìn)行調(diào)整，最后確定其采用值。我國鐵道標(biāo)準(zhǔn)9、12及18號(hào)道岔直線轍叉的長(zhǎng)度已列入表4-2中。新設(shè)計(jì)的60kg/m鋼軌12號(hào)提速道岔中錳鋼固定式轍叉的長(zhǎng)度是n=2038mm，m=3954m

46、m。 （三）道岔主要尺寸圖4-25單開道岔總圖半切線型尖軌、直線轍叉單開道岔中主要尺寸如圖4-25所示，圖中各項(xiàng)符號(hào)的意義如下：道岔號(hào)數(shù)N或轍叉角，軌距，軌縫，轉(zhuǎn)轍角，尖軌長(zhǎng)，尖軌跟端支距，基本軌前端長(zhǎng)；轍叉趾距，轍叉跟距；導(dǎo)曲線外軌半徑、導(dǎo)曲線后插直線長(zhǎng)K。O點(diǎn)為道貧直股中心線與側(cè)線轍叉部分中心線的交點(diǎn)，又稱道岔中心。需要計(jì)算的尺寸如下：道岔前長(zhǎng)a（道岔前軌縫中心到道岔中心的距離），道岔后長(zhǎng)b（道岔中心到道岔后軌縫中心的距離）； 道岔理論全長(zhǎng)（尖軌理論尖端至轍叉理論尖端的距離）；道岔實(shí)際全長(zhǎng)（道岔前后軌縫中心之間的距離）；導(dǎo)曲線后插直線長(zhǎng)（當(dāng)R為已知時(shí)）或?qū)€外外軌半徑R（當(dāng)K已知時(shí)）。導(dǎo)

47、曲線后插直線段是為了減少車輛對(duì)轍叉的沖擊作用，避免車輪與轍叉前接頭相撞，而使轍叉兩側(cè)的護(hù)軌完全鋪設(shè)在直線上，一般要法語K有24m的長(zhǎng)度，最短不得小于轍叉趾距n加上夾板長(zhǎng)度的半數(shù)，即。為求得道岔的有關(guān)數(shù)據(jù)，把導(dǎo)曲線外股作用邊ACDEF投影至直股中線上，得 （424）再把它投影到直股中線的垂直線上，得 （425）由得道岔各主要尺寸的計(jì)算公式為（426）或者（427） （428）（429）（430）（四）配軌計(jì)算一級(jí)單開道岔，除轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌外，一般有8根連接軌，分4股，每股2根。所謂配軌就是計(jì)算這8根鋼軌的長(zhǎng)度并確定期接頭的位置。配軌時(shí)應(yīng)考慮如下一些原則：（1）轉(zhuǎn)轍器及轍叉的左右基本軌長(zhǎng)度，應(yīng)

48、盡可能一致，以減少基本軌備件的數(shù)量，并有利于左右開道岔的互換；（2）連接部分的鋼軌不宜過短，小號(hào)碼道岔一般不小于4.5m，大號(hào)碼道岔不小于6.25m；（3）配軌時(shí)應(yīng)保證對(duì)接接頭，并盡量使岔枕布置不發(fā)生困難，同時(shí)要考慮安裝軌道電路絕緣接頭的可能性；（4）充分利用整軌、縮短軌、整軌的整分?jǐn)?shù)倍的短軌，做到少鋸切，少廢棄，選用鋼軌利用率較高的方案。單開道岔配軌計(jì)算公式為（參見圖425）；（五）導(dǎo)曲線支距計(jì)算導(dǎo)曲線支距計(jì)算已在前邊作了介紹?，F(xiàn)仍對(duì)60kg/m鋼軌12號(hào)提速單開道岔進(jìn)行計(jì)算。 其余各點(diǎn)支距可按公式（46）進(jìn)行計(jì)算。三、直線尖軌轉(zhuǎn)轍器的計(jì)算直線尖軌、直線轍叉與上述的曲線尖軌、直線轍叉單開道岔

49、的計(jì)算方法和步驟基本上一致。在計(jì)算時(shí)需要考慮如下一些特點(diǎn)：（1）兩根尖軌都是直線型的，因此沖擊角、始轉(zhuǎn)轍角和轉(zhuǎn)轍角都是一樣的，同時(shí)尖軌也比較短；（2）尖軌的跟部結(jié)構(gòu)通常用間隔鐵魚尾板式，尖軌非工作邊與基本軌工作邊之間的最小距離發(fā)生在洋軌轍跟處；（3）一般在導(dǎo)曲線前充置前插直線k，以減少車輪對(duì)尖軌轍跟的沖擊；（4）側(cè)股線路和軌距加寬要比曲線尖軌的為大。四、可動(dòng)心軌轍叉的計(jì)算1.主要參數(shù)可動(dòng)心軌的主要參數(shù)有：心軌轉(zhuǎn)換過程中不發(fā)生彎折的長(zhǎng)度，彈性肢長(zhǎng)，轉(zhuǎn)轍機(jī)必須的扳動(dòng)力P，心軌角，第一、第二轉(zhuǎn)轍桿處的心軌動(dòng)程等，如圖4-27所示。圖4-27 可動(dòng)心軌轍叉在計(jì)算這些參數(shù)時(shí)，心軌可作為段，為絕對(duì)剛體，段

50、為彈性可彎的一端固定的梁，在第一、第二轉(zhuǎn)轍桿處作用有力。根據(jù)這樣的力學(xué)模型便可得到這些參數(shù)一系列計(jì)算公式。但是上述參數(shù)都是互相關(guān)連的未知量，無法直接計(jì)算出來。實(shí)用的工程方法是先假定某幾個(gè)值，計(jì)算其它的量，從而得到一系列曲線。在此曲線上查找合適的數(shù)據(jù)， 同時(shí)考慮構(gòu)造上的要求及岔枕布置，最后定出合理的參數(shù)。如果可動(dòng)心軌只設(shè)一根轉(zhuǎn)轍桿，功率的大小、心軌截面及可彎部分在心軌轉(zhuǎn)換時(shí)的彎曲應(yīng)力值。通常可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，參照轉(zhuǎn)轍器部分尖軌的轉(zhuǎn)換條件進(jìn)行選定。2.心軌擺動(dòng)部分的長(zhǎng)度心軌實(shí)際尖端至彈性可彎中心的一段為心軌擺動(dòng)部分。心軌擺動(dòng)部分的長(zhǎng)短與轉(zhuǎn)轍機(jī)的扳動(dòng)力及擺度、心軌危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力等因素有關(guān)。心軌擺動(dòng)部分

51、的長(zhǎng)度加長(zhǎng)，對(duì)上述各項(xiàng)指標(biāo)有利。3.轍叉趾距n可動(dòng)心軌轍叉的最小趾距，不能采用固定式轍叉趾端接頭，即按構(gòu)造計(jì)算的方法，而應(yīng)根據(jù)趾端的穩(wěn)定性來決定，并要與道岔配軌，岔枕布置等一并考慮。4.轍叉跟距n轍叉跟距是指轍叉軌距線交點(diǎn)至轍叉跟端的距離。當(dāng)叉根不設(shè)置伸縮接頭時(shí)，轍叉跟距指軌距線交點(diǎn)至心軌跟端間的距離，這時(shí) （431）第五節(jié) 過岔速度和提高過岔速度的措施一、概述列車通過道岔的速度包括直向通過速度和側(cè)向通過速度。道岔的過岔速度是控制行車速度的重要因素之一。道岔容許通過速度取決于道岔構(gòu)析的強(qiáng)度及平面型式兩個(gè)方面，這些是保證列車安全平穩(wěn)運(yùn)行和旅行舒適度所必不可少的條件。二、側(cè)向過岔速度就一組單開道岔

52、而言，側(cè)向通過速度包括轉(zhuǎn)轍器、導(dǎo)曲線、轍叉及岔后連接路這四部分的通過速度，每一部分都影響道岔側(cè)向的通過速度。然而，轍叉部分，無論從目前的結(jié)構(gòu)型式、強(qiáng)度條件和平面設(shè)計(jì)來看，都不是控制側(cè)向過岔速度的關(guān)鍵。岔后的接線路不屬于道岔的設(shè)計(jì)范圍，且一般規(guī)定，岔后連接線路的通過速度不低于道岔導(dǎo)曲線的容許通過速度。因此側(cè)向通過速度主要由轉(zhuǎn)轍器和導(dǎo)曲線這兩個(gè)部位的通過速度來決定。（一）影響道岔側(cè)向通過速度的因素影響側(cè)向過岔速度的因素很多，主要限制因素是由于導(dǎo)曲線一般不設(shè)超高和緩和曲線，且半徑較小，列車未被平衡的離心加速度較大。機(jī)車車輛由直線進(jìn)入道岔側(cè)線時(shí)，在開始迫使車輛改變運(yùn)行方向的瞬間，將必然發(fā)生車輛與鋼軌的

53、撞擊，此時(shí)，車體中的一部動(dòng)能，將轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)鋼軌的擠壓和機(jī)車車輛走行部分橫向彈性變形的位能，即動(dòng)能損失。動(dòng)能損失過大將影響旅行舒適度和道岔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，降低其使用壽命，因此動(dòng)能損失必須限制在容許范圍之內(nèi)。（二）基本參數(shù)的確定目前道岔設(shè)計(jì)中用以下三個(gè)基本參數(shù)來表達(dá)列車運(yùn)行在道岔側(cè)線上所產(chǎn)生的橫向力的不利影響：動(dòng)能損失、未被平衡的離心加速度、未被平衡的離心加速度增量。1.動(dòng)能損失圖4-28 直線尖軌沖擊角假定撞擊前后車體質(zhì)量為常量，并近似地把車體視為一個(gè)用用于沖擊部位的質(zhì)點(diǎn)，同時(shí)略去道岔被沖擊后的彈性變形，那么車輛與鋼軌撞擊時(shí)的動(dòng)能損失，將正比于車體運(yùn)行速度損失的平方。由圖4-28可見，車輪在C點(diǎn)與直線尖軌撞擊后，運(yùn)行方向被迫同，運(yùn)行方向上的速度由V變成Vcos'（式中為"沖擊角），速度的損失為Vsin'，因此撞擊時(shí)的動(dòng)能損失為（432）車輛與直線尖軌和曲線尖軌撞擊時(shí)，其動(dòng)能損失的表達(dá)式稍有不同。（1）車輛逆向進(jìn)入直線尖軌轉(zhuǎn)轍器時(shí)，由于沖擊角'與尖軌平面轍角'，如圖4-27所示，故動(dòng)能損失為（433）（2）車輛自直線撞擊圓曲線型