理论-铁路线路基础知识

授课人： 培训班名称：铁路大型养路机械司机转岗培训课 题铁路线路基础知识教学目的与教学要求目的：通过讲解掌握铁路轨道基础知识，轨道分类及组成，曲线分类及相关概念，线路标志及相关要求，铁路信号及显示专业知识。要求： 此教案让学员了解到线路轨道结构组成。教学重点与教学难点重点：轨道分类，轨道组成，曲线分类，线路标志，铁路信号基本知识。难点：、掌握铁路轨道基础知识，轨道分类及组成，曲线分类及相关概念，线路标志及相关要求，铁路信号及显示专业知识。课型理论课 课时分配讲授180分钟其他合计180分钟教学方法、手段（教具）1. 方法：讲授法2.手段：互动法3.教具：笔记本教学过程（教学步骤与内容）【一、组织教学】:引导学生进入学习状态。【二、导入新课】:通过高速发展的铁路引入课题.【三、讲授新课】一、轨道基础知识1. 铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体的工程结构。2. 路基是线路的基础。3. 桥隧建筑物是当线路通过河流、山岭等天然障碍或跨越公路、其它线路时修筑的桥梁、涵洞、明渠、隧道等建筑物。4. 轨道由道床、轨枕、钢轨、联结零件、防爬设备和道岔等组成。它对机车车辆运行起导向作用，直接承受由车轮传来的巨大压力，并把它传给路基或桥隧建筑物。5. 道床是铺设在路基面上的石渣（道渣）垫层。道床的作用是支承轨枕，把从轨枕传来的压力均匀传布给路基；固定轨枕的位置，防止轨枕移动；排除线路上的地表水，并阻止路基内毛细管水上升；使轨道具有弹性，缓冲列车冲击、震动；并便于校正线路的平面和纵断面。6. 轨枕的作用是支承钢轨，并将钢轨传来的压力传递给道床，同时可保持钢轨位置和轨距。轨枕按制作材料分，主要有钢筋混凝土枕和木枕两种。7. 钢轨的作用是直接承受车轮的压力并引导车轮的运行方向，因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。钢轨的断面采用“工”字形，由轨头、轨腰、轨底组成。钢轨的类型以每米长度的质量来表示，主要的标准钢轨类型有60公斤/米、50公斤/米、43公斤/米钢轨。钢轨的标准长度有25米和12.5米两种。8. 联结零件包括接头联结零件和中间联结零件两类。接头联结零件是用来联结钢轨与钢轨间的接头的，它包括夹板、螺栓、螺帽和弹性垫圈等。为使钢轨在气温变化时能够自由伸缩，要在钢轨接头处留出轨缝。中间联结零件（又称扣件）的作用是将钢轨紧扣在轨枕上。木枕用的扣件包括道钉和垫板。钢筋混凝土用的扣件有扣板式、弹片式、弹条式等。9. 防爬设备是防止轨道爬行的设备。轨道爬行就是因列车运行时纵向力的作用，使钢轨产生纵向移动，有时甚至带动轨枕一起移动的现象。轨道爬行经常出现在单线铁路的重车方向（运量大的方向）、复线铁路的行车方向以及长大下坡道上和进站前的制动距离内。防爬设备包括防爬器和防爬撑。另外，轨道上还有轨距杆、轨撑、护轨等附属设备。道岔是使机车车辆从一股道转入或越过另一股道的线路连接或交叉设备。普通单开道岔（最常用）由转辙器、辙岔及护轨、连接部分组成。10. 转辙器包括两根尖轨、两根基本轨和转辙机械等。尖轨通过连接杆与转辙机械相连，操纵转辙机械可以改变尖轨的位置，即道岔的开通方向。11. 辙叉及护轨包括一个辙叉心、两根翼轨、两根基本轨及两根护轨等。12. 从辙叉咽喉(两翼轨间最窄处)到辙叉心实际尖端之间，存在着一段轨线中断的空隙，叫做辙岔有害空间。当机车车辆通过辙叉有害空间时，轮缘有走错辙叉槽而引起脱轨的可能，因此，必须设置护轨，对车轮的运行方向实行强制性的引导。13. 连接部分是连接转辙器和辙叉及护轨的部分，包括两根直轨和两根导曲线轨。14. 道岔号数等于辙叉角（辙叉心两作用边间的夹角）的余切。辙叉角越小，道岔号数越大，导曲线半径也越大，允许机车车辆侧向过岔速度也越高，然而道岔号数越大，道岔全长就越长，铺设时占地就越多。15. 线路的平面是线路中心线在水平面上的投影，由直线和曲线组成，曲线包括圆曲线和缓和曲线。 16. 圆曲线半径愈大，弯曲度愈小，列车转向愈平顺；半径愈小，弯曲度愈大，列车转向愈剧烈。17. 缓和曲线是连接直线和圆曲线的过渡段，它的曲率半径（），由直缓点的无穷大（）逐渐减小到缓圆点圆曲线半径（R）。在主要线路上设置缓和曲线的目的，一是避免离心力的突然作用，保证行车的安全平顺；二是满足曲线外轨超高和轨距加宽的需求。18. 为了保证行车的安全平顺，无论是同向还是反向的两条相邻曲线，都应用夹直线隔开。19. 线路的纵断面是线路中心展直后在铅垂面上的投影，由平道、坡道和竖曲线组成。20. 线路的上坡、下坡、平道分别用（+）、（）、（0）表示。坡道的坡度是坡道两端点间的高差（H）与水平距离（L）之比，它的大小用i表示。21. 竖曲线是为了保证机车车辆平顺安全地通过变坡点（在线路纵断面上，相邻坡道与平道或坡道与坡道的交点）而设置的把两个坡道连接起来的半径相当大的圆曲线。22. 轨距是两股钢轨头部内侧轨面以下16毫米处之间的距离，标准轨距为1435毫米。23. 在半径较小的曲线上，轨距要加宽。 24. 限界是为了确保机车车辆在铁路线路上运行的安全，防止机车车辆撞击邻近的建筑物和设备，而对机车车辆和接近线路的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线。25. 限界分为机车车辆限界和建筑限界两种。26. 机车车辆限界是机车车辆横断面的最大极限，它规定了机车车辆不同部位的宽度、高度的最大尺寸和底部零件至轨面的最小距离。机车车辆限界最高处距轨面为4800mm，最宽处距线路中心线为1700mm。27. 建筑限界是一个和线路中心线垂直的横断面，它规定了保证机车车辆安全通行所必需的横断面的最小尺寸。凡靠近铁路线路的建筑物及设备都不得侵入限界之内。基本建筑接近限界最高处距轨面为5500mm，最宽处距线路中心线为2440mm。当车辆行经曲线上时，车辆中部向线路中心线内侧偏移，车辆端部向线路中心线外侧偏移，而且曲线外轨超高会使机车车辆向内侧倾斜，所以曲线建筑接近限界要适当加宽。 28、轨道一个整体性工程结构，经常处于列车运行的动力作用下，所以它的组成部分均应具有足够的强度和稳定性，以保证列车按照规定的最高速度，安全平稳和不间断地运行。轨道由钢轨、轨枕、联络零件、道床、防爬设备和道岔等主要部件组成。其作用是引导机车车辆运行，直接承受由车轮传来的巨大压力，并传布给路基或桥隧建筑物。29、曲线分类：铁路线路在平面上有一个方向转向另一个方向时,中间必须用曲线来连接,这种曲线称为平面曲线.只有一个半径的曲线称为单曲线,有两个或两个以上不同半径组成的曲线称为复心曲线,线路上设置曲线时,应尽量采用单曲线,仅在困难条件下才设置复心曲线。一、曲线种类（1）、按曲线半径的数目分有单曲线和复曲线；（2）、按相邻两曲线转向角方向分，有同向曲线和反向曲线；二、曲线的基本要素：(1)曲线的转向角(2)曲线半径R(3)曲线切线长T(4)曲线外矢距E(5)曲线全长L(6)缓和曲线长l三、曲线半径转向角愈小，列车运行条件愈好。条件允许应尽量采用大半径、小转向角曲线。 一般应采用下列值：4000，3000，2500，2000，1500，1200，1000，800，700，600，550，500，450，400，350，300m。四、缓和曲线 我国铁路一般采用三次抛物线型，而立面形状采用直线型外轨超高顺坡。按行车速度和曲线半径确定，规定最小长度不小于20m。五、曲线轨道外轨超高在线路直线地段，两股钢轨顶面应位于同一水平。在线路曲线地段，应根据曲线半径和实测行车速度，在外股钢轨合理设置超高(允许速度大于120 kmh的线路宜按旅客的舒适条件进行检算和调整超高值)。超高按下列公式计算： 式中 H超高(mm)； . j平均速度(kmh)； R曲线半径(m)； Ni一昼夜各类列车次数(列)； Qi各类列车重量(t)； i实测各类列车速度(kmh)。 按上式算出后，对未被平衡欠超高和未被平衡过超高分别按下列公式检算： 式中H一实设超高(mm)； Hc未被平衡欠超高(mm); Hg未被平衡过超高(mm)； max线路允许速度(kmh)； H货物列车平均行车速度(kmh)。 未被平衡欠超高不应大于75mm，困难情况下不应大于90mm，但允许速度大于120 kmh线路个别特殊情况下已设置的90(不舍)110mm的欠超高可暂时保留，但应逐步改造；未被平衡过超高不应大于30mm，困难情况下不应大于50mm，允许速度大于160 kmh线路的个别特殊情况下不应大于70 mm。 实设超高在满足上述条件下，货物列车较多时，宜减小Hg，旅客列车较多时宜减小Hc。 实设最大超高，在单线上不得大于125mm。在双线上不得大于150mm。二、线路标志 1.线路标志：公里标、半公里标、曲线标、圆曲线和缓和曲线的始终点标、桥梁标、坡度标及铁路局、工务段、领工区、养路工区和供电段、水电段的管界标。 2.线路信号标志设在距钢轨头部外侧不少于2m处（警冲标除外），不超过钢轨顶面的标志，可设在距钢轨头部外侧不少于1.35m处。 3.线路标志按计算公里方向设在线路左侧，双线区段须另设线路标志时，应设在列车运行方向的左侧。 4.公里标、半公里标自一条线路起点起计算每一整公里、半公里处。 5.曲线标设在曲线中点处，标明曲线中心里程，半径大小、曲线和缓和曲线长度。6.圆曲线和缓和曲线始终点标设在直缓、缓圆、圆缓、缓直各点处，标明所向方向为直线，圆曲线或缓和曲线。7.桥梁标设在桥梁中心里程（或桥头）外，标明桥梁编号和中心里程。8.坡度标设在线路坡度的变坡点处，两侧各标明其所向方向的上下坡度值及长度，坡度牌的坡度指向均指向线路。9. 铁路局、工务段、领工区、养路工区和供电段、水电段的管界标，设在各单位管辖地段的分界点处，两侧标明所向的单位名称。10.如埋设线路标志的位置恰好位于小桥、涵管位置时，应在其外方埋设。11.如埋设线路标志位于大、中桥时，应在桥面栏杆上挂上特制的标志牌。12.本标设在站场内时，在中间站设在左侧最外股道的外侧，如左侧有站台时，站台范围内不设百米标，但应在站台上刷上标记。13.已建成安全标准线的地段，要求标志埋设在紧靠压肩轨枕内侧。5、铁路信号铁路信号分类：视觉信号和听觉信号视觉信号的基本颜色：红色停车；黄色注意或减低速度；绿色按规定速度运行听觉信号：号角、口笛、响墩发出的音响和机车、轨道车的鸣笛声。二、机车信号机车信号是铁路信号机向司机发出各种信号，报告线路和道岔情况，帮助司机安全正点的运行。信号机由于装在地面上，受曲线、隧道等地形限制，给司机暸望带来一定的困难。特别是在雨雪、风沙、大雾迷茫等恶劣气候条件下，地面信号更是看不清。另外，随着列车速度的不断提高，特别是高速列车的出现，显示距离约1公里的信号机已很难使司机从容采取措施。比如司机发现红色停车信号时以200km/h的速度行驶，即使立即使用紧急制动，列车在巨大惯性的推动下，也要越过信号机1公里。因此，高速列车单纯依赖地面信号机显然是极其危险的。为了解决这个问题，人们研制出了机车信号机，它装在机车司机室内，能显示和地面信号机同样的信号，保证了行车安全，提高了运行效率，也改善了司机的工作条件。中国铁路目前采用的机车信号分为接近连续式和连续式两种。接近连续式多用于非自动闭塞区段。在进站信号机外方制动距离附近的固定地点设置发送设备，并从固定地点到进站信号机之间加装一段轨道电路。从列车最前面的车轮轧在轨道电路上时起，发送装置就连续不断地向机车上传送地面信号的信息，使机车信号机连续复示进站信号机的显示。连续式机车信号没有距离限制，只要列车在轨道上行驶，被机车第一轮对短路的轨道信号电流就会在钢轨周围产生磁场。装在机车上的感应器接收到信号，经过解码使机车信号机不断地显示与前方地面信号机相同的信号。信号机及显示为指示列车运行和调车工作，固定设置在某一地点的信号机具，属于铁路的固定信号。它的显示即是以不同形状、状态和颜色所表示的不同的命令。 按用途分类; 可分为进站、出站、通过、进路、遮断、预告、复示、骆峰及调车信号机等多种。 进站信号机 用于防护车站，指示列车可否进站以及进站时的运行条件，它设在距车站最外方进站道岔尖轨尖端（逆向道岔）或警冲标（顺向道岔）不少于50 m处。 出站信号机; 用于防