轨道组成及类型解析PPT课件.ppt

.,1,两部分：上部建筑【轨道】下部建筑【路基和桥隧建筑物（桥梁、隧道和涵洞）】,铁路线路组成,.,2,轨道基本知识,.,3,本章主要内容,第一节轨道的组成及类型第二节轨道几何尺寸第三节钢轨第四节钢轨接头、联结零件及轨缝第五节轨枕第六节轨道加强设备第七节道床另外：实作部分有十项,.,4,本节主讲内容一、轨道组成二、轨道类型,第一节轨道组成及类型,.,5,一、轨道组成轨道：由钢轨、轨枕、道床、联结零件、道岔及防爬设备组成。,作用：引导列车行驶方向，支承其载重及其冲击力，并将其传递至路基或桥隧等建筑物。,组合形式：是在路基面上铺设道床，在道床上铺设轨枕，在轨枕上铺设钢轨、道岔。钢轨与钢轨之间，钢轨与道岔之间，钢轨、道岔与轨枕之间用联结零件扣紧连接而成。,.,6,二、轨道类型,划分轨道类型和制订轨道标准的主要依据是：轨道通过总重密度。,划分轨道类型两种方法：1、按铁路等级2、按运营条件,轨道通过总重密度：是指在铁路运营线路上，某一运营区段平均每公里线路在一年内通过线路的所有重量，其单位为Mtkm/km。这是表征轨道承受荷载情况的重要指标，也是铁路线路运营繁忙程度的主要标志。,结论：为提高轨道结构的承载能力，应积极发展无缝线路、新型轨下基础及弹性扣件。,.,7,正线轨道类型分特重型、重型、次重型、中型和轻型。,（一）正线轨道类型,轨道选型依据：应根据要求的运输条件、年通过总重密度、最高行车速度，本着由轻到重逐步加强和既经济又合理的原则予以全面的考虑确定。见下表,根据经验：级铁路应采用次重型及以上轨道级可采用中型轨道级可采用轻型轨道,.,8,正线轨道类型表,.,9,（二）站线轨道类型,新建和改建铁路站线轨道结构应根据各类站线的用途按表列标准选用。,选定钢轨质量主要因素：运量、行车速度、最大轴重、合理大修换轨周期和养护维修工作量。,.,10,第二节轨道几何尺寸,直线轨距标准：1435mm，曲线轨距：按规定加宽。,一、轨距,技规）规定：轨距是钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。,容许偏差：线路速度等级为v120km/h时为6，2mm；120v160km/h时为4，2mm，160v200km/h时为2mm。,16mm处,.,11,因为：1、钢轨头部有断面有弧;2、线路上铺设的钢轨有轨底坡，钢轨在轨枕上向内倾斜1/40的坡度放置;3、车轮轮缘踏面外形有一定的斜度，车轮轮缘和钢轨侧面接触点在钢轨顶面下1016mm间;所以规定轨距测量部位在钢轨顶面下16mm处。,为何规定轨距测量部位在钢轨顶面下16mm处？,.,12,有标准轨距、宽轨距和窄轨距三种。标准轨距尺寸为1435mm，大于标准轨距的为宽轨距，如1520mm，1600mm等，小于标准轨距的为窄轨距，如1000mm，1067mm，762mm等。,目前世界上的铁路轨距有几种？,我国铁路轨距绝大多数为标准轨距，云南境内有1000mm轨距，台湾省铁路采用1067mm，海南省境内和部分地方铁路采用窄轨距。,轨距测量工具：1、道尺（又称轨距尺）2、其它工具（如轨道检查车）。,.,13,轨距变化应和缓平顺，其变化率：正线、到发线不应超过2，站专线不得超过3（不含规定递减部分）。即在1m长度内的轨距变化：正线、到发线不得超过2mm，站专线不得超过3mm。,轨距变化率计算：,AA-BB:（1438-1436）/2000=1,BB-CC:（1441-1438）/6250=0.48,CC-DD:（1441-1435）/3000=2,.,14,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宽度。当轮对的一个车轮轮缘紧贴钢轨的作用边时，另一个车轮轮缘与钢轨作用边之间就要有一定的空隙，这个空隙就叫游间。,轨距的大小是由机车车辆的轮对宽度确定的。,.,15,若某一运动速度下，轮对运动时位移不增大也不减小，呈正弦曲线时的速度就是蛇行临界速度。,因游间原因：车轴中心的运动轨迹,.,16,为了增加列车行车时的平稳和线路本身的稳定性，减少轮轨磨耗和动能损失，确保行车安全，就需要把游间限制在一个必要和合理的范围内。规章规定v120km/h的线路轨距容许误差按6、2mm控制，现场往往按容许误差的中间值1436或1437mm改道。,.,17,二、水平,水平指的是线路左右两股钢轨顶面的高差。它必须满足把车辆传来的力均匀承担和保证车辆运行平稳的要求。,线路上实际存在两种形式的钢轨水平误差，对行车的危害程度也不同。第一种称水平差：就是在较长的距离内，一股钢轨顶面始终高于另一股。,.,18,第二种称三角坑（扭曲）：就是在一段不太长的距离内，钢轨顶面连续出现两个正负不同的水平差，检查三角坑时基长为6.25m，但在延长18m的距离内无超过维规规定的三角坑。,.,19,AA-BB=+2-(-3)=5mmBB-CC=-3-(+1)=4mm,三角坑计算,.,20,通常水平差即使超过允许误差标准，也只是引起车辆的摇晃和两股钢轨的不均匀受力及磨耗。如果在不足6.25m（车辆的最大固定轴距为6.4m）的范围内，出现超过三角坑规定的标准（尽管水平都不超限），就有可能使车辆的四个车轮只有三个正常压紧钢轨，另一个悬空。如果此时再有一个巨大的横向力作用，悬空的车轮就有可能爬上钢轨顶面，造成脱轨事故。因此，线路上发现三角坑，须及时消除。,在直线地段，两股钢轨顶面应保持在同一水平。曲线地段应按规定设置超高。水平用道尺（轨距尺）或其它工具测量。水平、三角坑容许误差应符合修规的规定。,.,21,方向是指线路中心线在水平面上的投影，即在直线上轨道是否顺直，在曲线上轨道是否圆顺。,三、方向（轨向）,轨道的中线位置，应和它的设计位置一致。但在机车车辆运行过程中，直线地段的轨道并不是理想的直线，而是由许多波浪形的平面曲线组成，曲线长度大约在1020m左右，由于曲线半径极大，因而一般不易看出。这种曲线是由于车轮的横向水平力作用，轨道发生横向位移造成。,线路方向对行车平稳有特别重要的意义，因为线路方向不良必然引起列车左右摇摆，加剧轮轨撞击，从而引起其它线路病害，对高速行车尤其如此。,.,22,线路维修时，直线方向必须目视直顺，用10m弦在轨头内侧顶面下16mm处量取最大矢度。误差不得超过规定值。曲线方向必须目视圆顺，用20m弦量，现场实量正矢与计算正矢之差不超过规定的值；曲线始终端不得有反弯或“鹅头”。,方向测量方法：,.,23,四、高低,高低是指钢轨顶面沿钢轨方向凹凸不平顺，在钢轨顶面中间以10弦量取最大矢度。,按理想状态，一股钢轨的轨顶应始终处在同一平面，对行车平稳最为有利。,.,24,列车通过时，冲击力增加，使道床变形加速，从而又进一步扩大不平顺，使机车车辆对轨道的破坏力增大。所以，对轨道来说，这是一个恶性循环过程。,测量方法：线路维修时，钢轨顶面要目视平顺，前后高低容许偏差用10m弦量不超过修规规定值。,轨道前后高低存在不平顺，危害如下：,造成不平顺原因：由于路基沉陷、捣固不良、扣件松动、枕木腐朽和钢轨磨耗等因素造成轨面高低不平。在钢轨接头处，道床的下沉量比较大，极易造成低接头。有些地段，表面上看轨面是平顺的，但实际上轨底与垫板或轨枕之间存在着间隙（间隙超过2mm称为吊板），轨枕与道碴之间存在空隙（空隙超过2mm时称为空板或暗坑），当列车通过时，这些地段的轨道下沉较大，也会产生不平顺。,线路大中修验收标准中规定：普通线路空吊板率不得超过12，无缝线路空吊板率不得超过8。,.,25,车轮踏面做成由1/20和1/10斜坡组成的锥形。经常与钢轨顶面接触的是1/20的坡段，1/10的坡段只在小半径曲线上才与钢轨接触。由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分是1/20的斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨也要有一个向内的倾斜度。钢轨中心线与垂直线之间的倾斜度称为轨底坡。按1/40设置。,五、轨底坡,在木枕地段，轨底坡是通过楔形垫板设置的，钢筋混凝土轨枕槽事先就按轨底坡的规定做成斜面，不需另设垫板。,如何实现钢轨向内倾斜？,在曲线地段，外轨设有超高，轨枕处于倾斜状态。当倾斜到一定程度时，内股钢轨中心线即偏离垂直线而外倾，在车轮作用下有可能推翻钢轨。因此，在曲线地段就需根据外轨超高而加大内轨的轨底坡。,.,26,在巨大的列车动载作用下，轨道各部件将会产生不同程度的弹性和塑性变形，因此理论上的1/40轨底坡在列车动载作用下就不一定仍是1/40。轨底坡误差范围：不应大于1/12，或小于1/60。,如果光带偏向内侧，说明轨底坡不足；如果偏向外侧，则说明轨底坡过大；如光带居中，说明轨底坡合适。线路养护维修工作可根据光带位置对轨底坡进行调整。,如何通过钢轨顶面上的光带位置判定轨底坡是否正确？,看钢轨表面光带,.,27,本讲思考题,一、填空题1、铁路轨道由钢轨、轨枕、道床、联结零件、道岔、防爬设备等主要部件组成。2、我国铁路使用的主要钢轨类型是75、60、50、43kg/m等类型。3、描述直线轨道几何形位的五大要素是指轨距、水平、方向、前后高低和轨低坡。4、直线轨道标准轨距是1435mm，在钢轨内侧轨顶面下16mm处测量。5、铁路线路有轨道和下部建筑两部分组成。6、钢轨类型以每米长钢轨的质量表示。我国使用钢轨有特重型、重型、次重型、中型、轻型五种类型。,.,28,二、选择题1、轨向是指轨道中心在水平面上的平顺性，也称方向。允许偏差管理值中，速度超过160km/h线路上作业验收标准是(A)。A.不超过3mmB.不超过4mmC.3mmD.4mm2、重型轨道结构采用的钢轨类型为(B)。A75kg/mB.60kg/mC.50kg/mD.43kg/m3、一般情况下我国铁路轨底坡采用的标准是(D)。A1/10B.1/20C.1/30D.1/404轨底坡用1：n表示，它反映了放置钢轨时倾斜的程度，n越大，则倾斜越(B)。A大B.小C.不变D.渐变,三、判断题我国直线轨道的轨底坡标准值是1：20。（X）速度超过160km/h线路上三角坑的作业验收标准为不超过3mm。（）如果光带偏向内侧，说明轨底坡过大；如果偏向外侧，说明轨底坡过小。（）轨距是指左右两股钢轨头部中心之间的距离。（X）,.,29,3.什么是三角坑？为什么说三角坑一旦超过容许值就必须立即消除？答：在一段不太长的距离内，先是左股钢轨高于右股钢轨，后是右股钢轨高于左股钢轨，两股钢轨在立面上出现扭曲，即水平差出现正负交替。如果出现三角坑，将会使同一转向架的四个车轮中，只有三个正常压紧钢轨，另一个形成减载或悬空。如果恰好在这个车轮上出现较大的横向力，就可能使浮起的车轮只能以它的轮缘贴紧钢轨，在最不利的情况下甚至可能爬上钢轨，引起脱轨事故。因此，三角坑一旦超过容许值就必须立即消除。4.什么叫轨距？有