跨座式单轨系统的道岔结构.doc

铁路 跨座式单轨系统的道岔结构 王省茜 西南交通大学士术工程学院成都 【摘要】 单轨道岔是跨座式单轨交通系统的关键技术之一，本文阐述了跨座式单轨道岔的基本构成、 分类和道岔设置原则，并介绍了重庆市较新线一期工程的道岔设置情况。在此基础上，提 出要实现单轨道岔的完全国产化，尚需解决关节可挠型道贫导向面、稳定面弯曲调控装置、 电控系统的软硬件配置等方面的问题。 【关键词】 跨座式单轨单轨道岔构成设置较新线国产化 跨座式单轨交通是一种车辆直接骑跨在单根轨道梁上运行的特殊轨道交通方式，它具有占地少、噪声低、遮挡光线少、适应地形能力强等特点。跨座式单轨在日本等国家拥有多年的建造和运营历史，而我国重庆市新建的轨道交通号线（较新线）是国内首次采用跨座式单轨技术。 跨座式单轨系统中的道岔结构具有与常规的钢轮一钢轨交通系统完全不同的构造和操控方式，道岔的构成复杂，形式多样，成为跨座式单轨技术引进中的关键项目之一。单轨道岔的基本构成 跨座式单轨道岔的功能与铁路道岔一样，是为实现列车从一条单轨线路转入另一条单轨线路的转线运行，既完成轨道转辙功能。为了保证列车在转线过程中运行的安全平稳，道岔也采用了与轨道梁相似的梁式结构，每组道岔一般由节道岔梁组成，每节粱长度为 或 。 跨座式单轨道岔的基本构成可以概括为结构部分、转辙驱动系统及信号控制系统三个主要部分。逆岔结构 单轨道岔的结构部分由道岔梁、指形接手组、十字形铰、尾轴装置等部件组成。道岔梁是用耐候锕焊接丽成的箱形粱，梁顶面为车辆运行的走行面，梁侧面布设有车辆运行的导向面和稳定面。关节型道岔的导向面、稳定面固定在粱上，道岔移动后形成折线，结构较为简单；关节可挠型道岔的导向薅、稳定面与箱粱之间为可动连接，道岔移动时，通过箱内的鼓形凸轮机构产生弯睫形成圆滑曲线。道岔的结构和横断面如图和图所示。 瞄关节可挠型逋岔 圉道锗断面（单位：） 年中国交通土连程学术论文集 指形接手组由接手板座、接手板组成，用来消除相邻道岔梁间隙，保证车辆通过道岔时的平稳。十字形铰由十字轴、铰轴座组成，在遵岔回转对该部位产生转角变化，并牵扯相关粱进行转位。道岔的转辙驱动系统 单轨道岔的转辙驱动系统包括驱动装置、台车和锁定装置三太部件”。 驱动装置由带电机的双轴减速器、蜗轮减速器、摆臂、导轮、导槽等零部件构成。驱动装置可采用电动齿条式或旋臂式。日本的应用实践表明旋臂式更优，其工作方式是通过蜗轮减速器带动摆臂沿蜗轮减速器中心轴回转，摆臂端导轮在导槽转动、滑移，从而实现道岔粱的横移。 台车由连接支架、台车架、车轮组等零部件构成。台车通过连接支架栓接于道岔梁底部两端位置，道岔粱拖动使台车车轮在铜轨轨面上转动移位。台车在工作时起到对梁与车辆的支撵及克服车辆运行时带来的倾覆力矩。 锁定装置通过推杆支架和翻转支架连接在台车侧面，道岔转位通过电动推杆推动翻转板转动，实现道岔的解锁和闭锁。道岔的控制系统 控制系统是保证单轨道岔系统安全性可靠性的关键，它包括对各装置的检测和控制，保证道岔按信号要求在规定时间内完成解锁、转辙和闭锁工作，并将道岔位置信号反馈至信号显示系统，同时还应检测系统中的缺陷并反馈信息。单轨道岔的分类 按结构型式区分 根据结构型式不同，单轨道岔可以分为关节型道岔和关节可挠型道岔两种。关节型（又称为简易铰接型）道岔，转辙时道岔粱在转折点前方形成折线线形，关节可挠型（叉称为柔性铰接型）道岔，为道岔转辙时可以使道岔粱连续弯成馥线线形，如图所示。为了保证安全平稳，道岔对列车的通过速度有所限制。由于关节型和关节可挠型道岔转折时形成的线形不同，决定了两者对列车通过时的限速不周，进而决定了两种道岔设置的位置也不相同。关节可挠型道岔的通过速度为 ，主要用在正线上：关节型道岔的通过速度为 ，一般只能用在运行速度较低的车辆基地。接功能区分 单轨道岔是跨座式轨道交通系统中一种特殊的机电设备。它是通过电力驱动使相互连接的多节道岔粱转辙对位，实现列车转线、调车需要。从功能上有单开稠多开（双开、三开、五开）道岔，还有单渡线和交叉渡线（又称八字形渡线）等类型。 单开和多开道岔都是由一组道岔构成，多开道岔通常用于车场内，图（）所示为三开关节型道岔渡线由两组道岔组成，只能从一条线路转辙到另一条线路韵为单渡线，如图（）所示：可以在两条线路间相互转辙的为交叉渡线，如图（）所示。 （）三开关节型道岔 （）单菠线关节可挠型道岔 （）交又菠线关节可挠型道岔 田道岔示意圈 铁路 单轨道岔的设置原则道岔的设置原则 跨座式单轨道岔是实现列车安全平稳转线运行的系统设备，因而道岔的承载能力、线形、移动、锁定和信息反馈等必须满足列车运行的要求。跨座式单轨系统中道岔的设置必须遵循以下原则： 正线上的道岔应满足正线运营、旅客舒适度及折返间隔时间的要求； 基地内的道岔应满足列车出入段及调车转线的需要； 道岔的设置应保障车辆运行平稳、安全可靠； 道岔的设置应便于操作、检查和维护； 在满足生产、运营的前提下，尽量减少道岔组数。道岔设置技术条件 道岔应设置在直线上，不得进入曲线。 道岔宜设在平坡上，困难条件下可设在不大于的坡道上。道岔区不能设置在竖曲线范围。 道岔与道岔之间可采用直接连接，中间可不设过渡轨道梁段。 道岔区曲线半径（含衔接道岔的附带曲线）不小于 （正线）和 （基地和辅助线），且不设超高和缓和曲线。 正线道岔一般采用关节可挠型道岔，但在列车非载客通过且不影响折返时间时，可采用关节型道岔；基地道岔一般采用关节型道岔。道岔的主要技术参数 （）正线道岔的主要技术参数 跨座式单轨系统正线道岔的主要技术参数如表所示。 裹 正线单轨道岔主要技术参数” 类型 关节型道岔 关节可挠型道岔 技术参趴 单开 单渡蜕 单开 单液线 道岔粱尺寸 （单根） 奎长 （ ） （ ） 曲线半径 ； 列车允许 （直线时不限速） （直线时不限速） 通过速度 台车数量 台 渡线（）台 台 渡缦（）台 驱动方武 悬臂方式 驱动电机 三相感应电动机，台 三相感应电础机，台 三相感应电动机，台 三相感应电动机，台 锁定装置 。 ，台 。台 ，。台 ，台 导向、稳定面 无 有 弯曲装置 控制装置 继电器连锁或微机控御（带现场处理用手动操作箱） 电 源 ，（控制用） 转折时间 杪以内 年中国交通土建程学术论文集 （）基地道岔的主要技术参数 跨座式单轨系统基地道岔的主要技术参数如表所示。 寰基地单轨道岔主要技术参数 、类型 关节型道岔 技术参衮 单开 三 开 五开 八字型渡线 道岔粱尺寸 （单根） 全长 （ ） （） 列车允许 （直线时不服速） 通过速度 台车数量 台 台 （）台 驱动方武 悬臂方式 驱动电机 三相感应电动机，台 三相感应电动机。台 三相感应电动机台 锁定装置 。 ，台 。 。台 ， ”，台 导向、稳定 无 面弯曲蓑置 控制装置 继电器连锁或微机控制（带现场处理用手动操作箱） 电镖 ，（控制用） 睛折量 ， 转折量 ， 秒以内 转折时间 秒以内 折墨莩罢， 转折量 ， 秒以内 秒阻内 秒以内重庆轻轨较新线一期工程的道岔设置 重庆轻轨较新线一期工程使用的道岔型式有：单开、单渡线关节可挠型道岔；单渡线和交叉型渡线单开，三开及五开等关节型道岔，其中设置关节可挠型遗岔组，关节型道岔【组，共计组件）。 （）较场口站 较场口站为较新线的起点站，列车需在此作站后折返，因此在车站南端设一条站后折返线及一条故障车存车线，设置两组单开道岔。列车折返时，直向通过一组道岔，侧向通过另一组道岔。由于直向通过道岔不限速，敬该组道岔可采用关节型遭岔；为提高拆返能力，侧向通过道岔选用关节可挠型道岔，岔后附带曲线半径为。 （）大坪站 该站设置故障列车临时停放绒及非正常临时折返线。该线采用组道岔与左右正线接轨，坡度为，长度为 。采用组关节型道岔，岔后附带曲线半径为 。 （）动物园站 动物园站作为车辆基地的接轨站及小交路列车折返站，在车站南端左右正线之间设一条站后折返线，延长后作为车辆基地的入段线，该段线路设计为平坡，采用关节可挠型单渡线道岔组和关节可挠型单开道岔组与左右正线相接。基地出段线采用一组关节型道岔与左正线相接，坡度为平坡。 （）大堰村站 大堰村站作为初期工程终点站及近、远期工程第二停车场接轨站，在车站西端设置条折返线，预留近期第二停车场接轨条件。为满足列车折返及出入段要求，设置组单渡线（间距， ）及一组单开道岔，均为关节型道岔。 铁路 （）车辆段及综合基地 基地的出、入段线采用组交叉型渡线（间距 ）将两线连接，以利于列车的调车转线及出入段由于基地内列车运行速度较低，基地内道岔均采用关节型道岔，共有组交叉型渡线（间距 ）、组五开道岔、组三开道岔、组单开道岔（试车线上）。基地内咽喉区道岔均采用紧凑布置，道岔与道岔之间采用直接连接。单轨道岔国产化尚待解决的问题 重庆市跨座式轨道交通在关键技术国产化方面取得很大进展，单轨道岔的国产化研究工作也取得了可喜的成果，关节型道岔基本实现国产化，关节可挠型道岔也有了一定的技术储备。但单轨道岔是一套技术先进、工艺复杂的系统设备，我们的研究工作仍处起步阶段，还有许多问题有待我们解决。 （）导向面、稳定面弯曲装置 关节可挠型道岔，道岔梁的导向和稳定面与箱梁闻为可动连接，当道岔移动时，通过箱内的鼓形凸轮机构产生弯曲形成圆滑曲线，这种使导向面、稳定面弯曲的装置是关节可挠型道岔研究中的技术关键点。 （）电控系统元件的国产化 目前，单轨道岔电控系统软硬件大多采用日本元器件嘲，但实践证明，国产的可编程控制器和各种低压电器产品，其质量及各种性能指标均已达到国际标