1、轨道,4.1轨道的作用,轨道是一个整体性工程结构，经常处于列车运行的动力作用下，所以它的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，保证列车能按规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行。作用：1、直接承受车轮传来的巨大压力，并把它传给路基及桥隧建筑物；2、起着机车车辆运行的导向作用,第四节 轨 道,思考与练习,我们看到的铁路轨道有些什么部件？,第四节 轨 道,4.2轨道的组成,轨道包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等,第四节 轨 道,（1）钢轨的作用是直接承受车轮的巨大压力并引导车轮的运行方向。为了使钢轨具有最佳的抗弯性能，钢轨的断面采用工字形，由轨头、轨腰、轨底三大部份组成。这个看似
2、简单的工字，受力好、省材料，具有最佳抗弯性能,第四节 轨 道,4.2.道的组成钢轨,（2）钢轨的类型（或强度）以kg/m来表示。每米钢轨的质量越重，它所承受的荷载越大 世界上第一条铁路的钢轨为18kg/m，最重的钢轨在美国，重达77kg/m。我国现行的钢轨标准有50kg/m、60kg/m、75kg/m三种钢轨的长度越长越好，既减少了接头的冲击和磨损，又减轻了铺设的劳动强度。然而，由于生产制造和运输的制约，我国目前的钢轨标准长度只有12.5m和25m两种,4.2.1轨道的组成钢轨,第四节 轨 道,4.2.2轨道的组成轨枕,（1）轨枕的作用：支承钢轨，并将钢轨传递来的压力传递给道床，同时保持钢轨的
3、位置和轨距 。（2）轨枕分类：按照制作材料分，主要有钢筋混凝土枕和木枕两种。,第四节 轨 道,轨枕起先采用木材制造，木材的弹性和绝缘性较好，受周围介质的温度变化影响小，重量轻，加工和在线路上更换简便，并且有足够的位移阻力。经过防腐处理的木枕，使用寿命也大大延长，在15年左右。,4.2.2轨道的组成轨枕,第四节 轨 道,钢筋混凝土轨枕使用寿命长，稳定性高，养护工作量小，损伤率和报废率比木枕要低得多。在无缝线路上，钢筋混凝土轨枕比木枕的稳定性平均提高1520%,4.2.2轨道的组成轨枕,第四节 轨 道,4.2.3轨道的组成联结零件,联结零件包括接头联结零件和中间连接零件接头联结零件作用:联结钢轨与
4、钢轨间的接头；组成:双头夹板、螺栓、螺帽、弹性垫圈等。钢轨接头处必须保持一定的缝隙，叫轨缝,第四节 轨 道,中间联结零件（或称扣件）作用：将钢轨紧扣在轨枕上；分类：木枕用和钢筋混凝土用。,木枕用中间联结零件,4.2.3轨道的组成联结零件,第四节 轨 道,混凝土枕由于重量大、刚度大的特点，对扣件性能要求较高，对其扣压力、弹性、和可调性均有较严格的要求,型弹条扣件,第四节 轨 道,4.2.4轨道的组成道床,道床指轨枕下面，路基面上铺设的石碴（道碴）垫层 （1）作用：支承轨枕，把从轨枕上传来的压力均匀地传给路基，大大减少了路基的变形 ；固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向和横向移动；缓和机车车轮对钢轨的冲击
5、。,第四节 轨 道,4.2.4轨道的组成道床,（2）分类道床分为有砟道床与无砟道床前者是传统的道床结构，已有上百年的历史，后者则是20世纪60年代伴随高速铁路而出现的一种道床结构。,第四节 轨 道,4.2.4轨道的组成道床,有砟轨道传统的有砟道床采用碎石作为道床。有砟道床具有投资小、弹性好、铺设方便、造价低、容易维修等优点，技术非常成熟。随着列车速度的提高，轨道的振动加剧（如道床翻浆），石砟道床的变形越来越严重。,第四节 轨 道,4.2.4轨道的组成道床,无砟道床无砟道床是采用灌注水泥浆或沥青等材料使道床固化，使它成为一个整体来支持钢轨无碴轨道以其高稳定性、高平顺性和少维修等特点 ，适用于高速
6、铁路。施工要求较高，施工结束后的后期养护工作较少，一旦发生线路路基病害就很难养护，必须把基础从新浇筑,第四节 轨 道,4.2.5轨道的组成防爬设备,因列车运行时纵向力的作用，使钢轨甚至带动轨枕产生纵向移动，这种现象叫轨道爬行重车通行，进站制动都可能引起轨道爬行轨道爬行的危害轨缝不均，轨枕歪斜，对轨道造成极大破坏，危及行车安全。,第四节 轨 道,防爬措施加强钢轨与轨枕间的扣压力和道床的阻力安装防爬器和防爬撑。防爬撑可采用废旧枕木；在山区可采用石条代替。,4.2.5轨道的组成防爬设备,穿销式防爬器,第四节 轨 道,4.2.6 轨道的组成道岔,道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，
7、通常在车站、编组站大量铺设,第四节 轨 道,4.2.6轨道的组成道岔,普通单开道岔组成：转辙器、辙叉及护轨、连接部分,第四节 轨 道,4.2.6轨道的组成道岔,（1）转辙器组成：两根基本轨、两根尖轨、转辙机械；作用：操作转辙机械可以改变尖轨的位置，确定道岔的开通方向,第四节 轨 道,（2）辙叉及护轨包括辙叉心、翼轨、护轨作用：保证车轮安全通过两股轨线的相互交叉处从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖端之间，存在一个轨线中断的空隙，叫有害空间由于有害空间的存在，当机车车辆通过辙叉有害空间时，轮缘有可能走错辙叉槽而引起脱轨；必须设置护轨，对列车的运行方向实行强制性的引导。,4.2.6轨道的组成道岔,第四节
8、轨 道,为了消灭有害空间，适应列车高速运行要求，采用活动心轨道岔(1)活动心轨和尖轨是同时被扳动的；(2)当尖轨开通某一方向时，活动心轨的辙叉心轨就与开通方向一致的翼轨密贴，而与另一翼轨分开，从而消灭了有害空间， 使列车安全通过道岔,第四节 轨 道,（3）连接部分组成：两根直轨，两根导曲轨；作用：连接转辙器和辙叉器及护轨部分，使之成为一组完整道岔。,4.2.6轨道的组成道岔,第四节 轨 道,用中心线表示道岔一般在图纸上，都采用中心线形式表示道岔。,第四节 轨 道,道岔号数,道岔因其辙叉角的大小不同，有不同的道岔号（N）道岔号数代表了辙叉角（）的余切值，也就是辙叉心部分直角三角形两条直角边FE和
9、AE的比值，即N=ctg=FE/AE,第四节 轨 道,越小 ，则N 越大，导曲线半径越大，道岔全长越长，列车过道岔平稳且速度高；越大，则相反。所以采用大号道岔对于列车运行是有利的。不过，道岔号数越大，道岔越长，造价就越高，占地也就越多 我国铁路主要使用9号道岔、12号道岔、18号道岔、30号道岔，他们允许通过的速度分别是30km/h、 45km/h、 80km/h、 140km/h,第四节 轨 道,其他类型道岔,除了单开道岔，还有双开道岔、三开道岔以及交分道岔,双开道岔为Y形，即与道岔相衔接的两股道向两侧分岔。 三开道岔如同形，同时衔接三股道，由两组转辙机械操纵两套尖轨。复式交分道岔像X形，实
10、际上相当于四组单开道岔和一副菱形交叉的组合。,第四节 轨 道,还有一种交叉设备叫做菱形交叉。它由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成，但没有转辙器，所以股道之间不能转线。,第四节 轨 道,思考与练习,1. 轨道自上而下以此为那些主要组成部分？2.轨枕有那些作用？道床的主要作用？3.无碴道床有那些优缺点？ 4.单开道岔主要由那些部分组成？ 5.列车过岔速度与道岔辙叉号数有什么关系？,第四节 轨 道,4.3轨道的类型,1、有砟轨道用碎石组成道床的传统轨道形式，也叫普通轨道，即我们最常说的有砟轨道。 目前，我国铁路有砟轨道共分成五个等级，即：特重型、重型、次重型、中型、轻型。,第四节 轨 道,有砟轨道类型
11、,4.3轨道的类型,2、无砟轨道无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护、降低粉尘、美化环境，而且列车时速可以达到200公里以上。,第四节 轨 道,2004年9月，铁道部决定在遂（四川遂宁）渝（重庆）铁路建设我国首条无砟轨道试验段，正线全长13.16公里。2007年1月3日，遂渝铁路无砟轨道试验段开始综合试验。2009年12月26日武广铁路投入运行，该线的无砟轨道会采用从德国睿铁公司（RAIL.ONE）引进的RHEDA 2000双块式无砟轨道技术。京沪高铁、京石高铁、石武高铁、广深港高铁、京沈高铁、哈大高
12、铁、沪宁城际均采用CRTS或CRTS型板式无砟轨道技术。,第四节 轨 道,4.3轨道的类型结论,1、确定轨道类型的因素是运营条件2、不同类型的轨道其结构不同,第四节 轨 道,思考与练习,1.轨道强度的确定需要考虑那些因素？2.无碴轨道有那些优缺点？,第四节 轨 道,4.4无缝线路,无缝线路也叫长钢轨线路。就是把若干根标准长度的钢轨经焊接成为10002000m而铺设的铁路线路 将每根12.5m或25m长的钢轨联结成轨道，很显然每隔12.5m或25m就会有一个接头。接头之间还有一道轨缝，大约为6mm,第四节 轨 道,无缝线路的优点与普通线路相比，无缝线路在其长钢轨段内消灭了轨缝，消除了车轮对钢轨接
13、头的冲击，使列车运行平稳，延长了线路设备和机车车辆的使用寿命，减少了线路养护维修工作量，并能适应高速行车的要求，是轨道现代化的发展方向。,4.4无缝线路,第四节 轨 道,如何克服长钢轨因轨温变化而产生的温度力？温度变化时,钢轨不能自由伸缩，只能在钢轨内部产生应力，这个力是由轨温变化引起的，叫做温度力，它均匀的作用在钢轨的全长上. 采取措施：在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道，限制了钢轨的自由伸缩。实验表明，直径24mm的高强螺栓，六孔夹板接头可提供40至60吨的纵向阻力,4.4无缝线路,第四节 轨 道,思考与练习,1.什么是无缝线路？2.什么是温度力？3.什么是锁定轨温？,第四节 轨 道,
14、4.5轨道上两股钢轨的相互位置,为了确保行车安全，轨道除了应具有合理的组成外，还应保持两股钢轨的规定距离和轨顶面的相对水平位置。 1、直线部分的轨距和水平（1）轨距两股钢轨轨头顶面下16mm范围内两钢轨作用边之间的最小距离。,第四节 轨 道,国际标准轨距1435mm宽轨距1520、1524、1676mm（俄罗斯 、乌克兰 ）窄轨距1000、1067mm等（越南 、泰国 ）我国主要采用1435mm。在机车车辆运行的动力作用下，轨距可能产生一定的偏差，我国规定这种偏差容许值为+6-2mm（2）水平直线地段两根钢轨的顶面应保持在同一水平(允许误差4 mm)。,4.5轨道上两股钢轨的相互位置,第四节
15、轨 道,4.5轨道上两股钢轨的相互位置,2、曲线部分的轨距和水平（1）轨距加宽机车车辆走行部中只能保持平行而不能作相对运动的车轴中心线间的最大距离，叫固定轴距 由于固定轴距的影响，在曲线上运行时转向架的纵向中心线与曲线轨道中心线并不一致，引起转向架前一轮对外侧车轮轮缘和后一轮对的内侧车轮轮缘挤压钢轨。在小半径曲线上轨距应适当地加宽。,第四节 轨 道,道4.5轨道上两股钢轨的相互位置,轨距加宽,第四节 轨 道,曲线轨距加宽表,4.5轨道上两股钢轨的相互位置,第四节 轨 道,4.5轨道上两股钢轨的相互位置,（2）外轨超高机车车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用使曲线外轨承受了较大的压力，必须将外轨抬高， 使机车车辆内倾，以平衡离心力的作用，外轨比内轨高出的部分称为超高。,第四节 轨 道,曲线外轨超高量的计算：,我国铁路规定：单线铁路超高最大值为125 mm双线铁路超高最大值为150 mm。,外轨超高、轨距加宽的设置办法 从缓和曲线的起点开始，逐渐增加，到圆曲线起点时，超高和加宽部分达到规定的数值。,第四节 轨 道,思考与练习,1. 什么是标准轨距？ 2. 为什么曲线路段轨距要加宽？ 3. 什么是外轨超高？,第四节 轨 道,
