中南大学铁道工程复习整理

1、1. 钢轨的主要作用 引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力；将荷载传布于轨枕，道床及路基；为车轮提供连续，平顺和阻力最小的滚动滑面。2. 钢轨需满足要求 足够的刚度，抵抗动荷载引起的弹性挠曲变形； 一定的韧性，防止在动荷载作用下，发生折断或损坏； 足够的硬度，防止车轮压陷或磨耗太快； 顶面应具有一定粗糙度，以利实现机车的黏着牵引力与制动力； 制造容易，造价合理，经久耐用。3. 钢轨断面组成 轨头，轨腰，轨底4. 钢轨接头：按相对于轨枕位置分为悬空式和承垫式；按接头相互位置分为相对式和相错式。5. 预留轨缝 为适应钢轨热胀冷缩的需要。需满足条件： 轨温达到当地最高轨温时，轨缝应大于等于零，

2、使轨端不受挤压力，以防温度压力太大而胀轨跑道； 当轨温达到当地最低轨温时，轨缝应小于等于构造轨缝，使接头螺栓不受剪力，以防接头螺栓拉弯拉断。6. 构造轨缝：受钢轨，接头夹板及螺栓尺寸限制，在构造上能实现的最大缝限值。7. 刚轨常见病害（伤损） 磨耗，剥离，轨头损伤，接触疲劳伤损，轨腰螺栓孔裂纹等。8. 轨枕功用 承受来自钢轨各向压力，弹性传布于道床；有效保持钢轨几何形位，轨距和方向。 必要坚固性，弹性，耐久性，并能固定钢轨，抵抗纵向横向位移能力。9. 混凝土枕特点 材源多，能保证尺寸精度，使轨道弹性均匀，提高轨道稳定性；不受气候，腐朽，火灾等灾害影响，寿命长。较高道床阻力，对提高无缝线路横向稳

3、定性十分有利。自重大，刚度大，轨底挠度平顺，动力坡度小；对轨下部件弹性要求高。10. 扣件的主要作用 长期有效保持钢轨与轨枕的可靠连接， 阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动，确保轨距正常，并在机车车辆的动力作用下，充分发挥缓冲减震性能，延缓线路残余变形积累。11. 混凝土扣件性能 足够扣压力； 适当弹性； 具有尽可能大的轨距和水平调整量；绝缘性能。12. 道床功能 承受来自轨枕的压力并均匀传递到路基面； 提供轨道纵横向阻力，保持轨道稳定； 提供轨道弹性，减缓吸收冲击和振动； 提供良好的排水性能，以提高路基承载能力及减少基床病害； 便于轨道养护维修作业。13. 道床断面道床厚度，顶面宽度，边坡坡度。

4、14. 道床边坡的稳定：道砟材料内摩擦角和粘聚力15. 道床残余变形 结构变形：颗粒相互错位和重新排列 颗粒变形：颗粒破碎粉化。16. 无砟轨道 高平顺，高稳定，少维修 整体道床轨道；板式轨道；轨枕埋入式轨道；轨枕支承式轨道。17. 运营条件描述：行车速度，轴重，运量第二章1. 轨道的几何形位：轨距，水平，外轨超高，轨底坡2. 游间： 当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨的作用边时，另一车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间形成的间隙。 对列车运行的平稳性和轨道的稳定性有重要的影响。太大，列车运行的蛇行幅度大，列车左右摆动大，作用于钢轨上的横向力就大，动能损失大，轮间撞击也大，加剧轮轨磨耗和轨道变形，严重

5、时撑道脱线，危机行车安全。太小，则增大了行车阻力和轮轨磨耗，严重时契住轮对，挤翻钢轨等，危及行车安全。3. 轨底坡：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，钢轨也应有一个内向的倾斜度，因此轨底与轨道平面之间应形成一个横向坡度。我国规定为1/404. 曲线轨距加宽 原因：在小半径曲线，为使机车车辆顺利通过曲线而不至于被楔住或挤开轨道，减小轮轨间横向作用力，以减少轮轨磨耗，轨距要适当加宽。 加宽方式：将曲线内轨向曲线中心方向移动，曲线外轨的位置则保持与轨道中心半个轨距的距离不变。 转向架内接形式：斜接，自由内接，楔形内接，正常强制内接。 确定原则：保证占列车大多数的

6、车辆能以自由内接形式通过曲线； 保证固定轴距较长的机车通过曲线时，不出现楔形内接，但允许以正常强制内接形式通过； 保证车轮不掉道，即最大轨距不超过容许限度。 根据车辆条件确定轨距加宽，根据机车条件验算轨距加宽5. 曲线轨道外轨超高使机车车辆自重产生一个向心的水平分力，以抵消惯性离心力，达到内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均等，满足旅客舒适感，提高线路的稳定性和安全性。设置方法：外轨提高法，线路中心高度不变法（内外轨各降低抬高超高值一半）低速列车行驶于超高很大的曲线轨道时，存在倾覆的危险性。为了保证行车安全，必须限制外轨超高的最大值。计算： 6. 缓和曲线 曲率及超高均逐渐变化； 作用：使离心力，

7、冲击力等不至突然产生消失，保持列车曲线运行的平稳性。 长度的确定：保证行车安全，使车轮不至脱轨； 保证外轮的升高（降低）速度不至导致旅客不适； 欠超高时变率不至影响旅客舒适。第三章1. 道岔功用 机车车辆从一股轨道转入或越过另一轨道时必不可少的线路设备，铁路轨道的重要组成部分。2. 三大薄弱环节 道岔，曲线，接头3. 道岔基本形式 连接：单式，复式 交叉：直交叉，菱形交叉 连接与交叉：交分道岔，交叉渡线4. 我国最常见的道岔类型是普通单开道岔，由转辙器，辙叉，护轨，连接部分组成。5. 道岔号数：辙叉角的余切即辙叉号数，即道岔号数6. 尖轨是转辙器中的重要组成部分，依靠尖轨扳动，将列车引入正线或

8、测线方向。分为直线型和曲线型。7. 辙叉角越小，道岔号数越大8. 有害空间 翼轨作用边开始弯折处称为辙叉咽喉，是两翼轨作用边之间的最窄距离。从辙叉咽喉到实际尖端之间，有一段轨线中断的空隙，称为道岔的有害空间。9. 辙叉： 使车轮由一股钢轨越过另一钢轨的设备。 叉心，翼轨，联结零件 直线辙叉，曲线辙叉；固定辙叉，活动辙叉；10. 可动辙叉可消除有害空间，并可取消护轨。11. 护轨：作用：设于固定辙叉的两侧，用于引导车轮轮缘，使之进入适当的轮缘槽，防止与叉心碰撞。钢轨间隔铁型，H型，槽型防护范围：辙叉咽喉到叉心顶宽50mm长度，并要求适当余裕。12. 过岔速度 直向通过速度，侧向通过速度； 侧向过

9、岔速度影响因素；转辙器，导曲线。主要限制因素是导曲线不设超高和缓和曲线，且半径较小，列车为被平衡的离心加速度较大。 提高侧向过岔速度的途径：增大导曲线半径，减小车轮对道岔各部为的冲击角；加强道岔结构。 直向过岔速度的影响因素：道岔平面冲击角的影响；道岔立面几何不平顺的影响；道岔刚度。 提高途径：道岔部件采用新型结构和材料；道岔平面及构造采用合理的形式及尺寸；岔区轨道刚度均匀化。13. 高速道岔以单开道岔为主；主要分为两类：适用于直向高速行车的道岔；直向和侧向都容许高速度通过的大号码道岔。我国高速客运专线使用：250km/h,; 350km/h第五章1. 无缝线路：把标准长度的钢轨焊接连成的长钢

10、轨线路。2. 优点：消除了大量接头，因而具有行车平稳，旅客舒适，同时机车车辆和轨道的维修费用减少，使用寿命延长等优点。3. 处理钢轨内部温度应力方式：温度应力式，放散温度应力式4. 钢轨温度应力: F为钢轨断面积 两端固定钢轨中温度应力与钢轨本身长度无关，仅与轨温变化幅度成直线比例关系 降低钢轨内部温度应力的关键在于如何控制轨温变化幅度5.施工锁定温度：将长轨条始终端落槽就位时的平均轨温。6.线路纵向阻力：接头阻力，扣件阻力，道床纵向阻力7.温度力图 横坐标表示钢轨长度，纵坐标表示钢轨温度力 钢轨内部温度力和钢轨外部阻力随时保持平衡是温度力纵向分布的基本条件 伸缩区长度： 无缝线路长轨节中部承

11、受大小相等的温度力，钢轨不能伸缩，称为固定端； 在两端，温度力是变化的，在克服道床纵向阻力阶段，钢轨有少量的伸缩，称为伸缩区； 伸缩区两端的调节轨，称为缓冲区8. 影响无缝线路稳定性的因素 保持稳定因素：道床横向阻力（道床，道床肩部，维修作业）；轨道框架刚度。 丧失稳定的因素：温度压力；轨道初始弯曲（胀轨跑道）9.普通无缝线路设计 根据强度条件确定允许的降温幅度根据稳定条件确定允许的升温幅度中和温度的确定轨条长度；伸缩区温度；预留轨缝。第十二章1. 吸引范围 设计线吸引客货运量的区域界限； 直通吸引范围：路网中客货运量通过本设计线运送有利的区域范围； 地方吸引范围：在设计线经行地区内，客货运量

12、要由设计线运送有利的区域范围。2.运输周转量 货物： 客运： 客运密度： 货运波动系数：一年内最大月份货运量/全年平均货运量 客运波动系数：高峰日最大客运量/平日平均客运量3. 设计年度 设计线交付运营后，客货运量是随着国民经济的发展逐年增长的，设计线的能力必须与之适应。近期10年，远期20年。4.运行速度 走行速度：区段内运行，按所有中间车站不停车通过所计算的区段平均速度； 技术速度：区段内运行，计入中间车站停车的起停附加时分所计算的区段平均速度； 旅行速度：计入起停附加时分和中间车站停车时间所计算的区段平均速度。5. 铁路输送能力 客货共线铁路的输送能力： 客运专线输送能力：6.机车牵引力

13、：由钢轨作用于动轮轮周上的切向外力之和，即为机车牵引力。7.黏着限制 黏着牵引力是受轮轨间黏着限制的机车牵引力； 机车的轮周牵引力不能大于机车所能产生的黏着牵引力，称为黏着牵引力限制。8. 列车运行阻力 （1）基本阻力；（2）附加阻力；（3）起动阻力9.制动：空气制动，电制动，电空制动10.牵引质量：机车牵引的车列质量。第十三章1. 线路平面和纵断面设计必须满足的基本要求 （1）必须保证行车安全和平顺； （2）力争节约资金； （3）既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合，总体布置合理。2.线路中线：以路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线与路肩水平线的交点在纵向上的连线表示。3.列车运

14、行轨迹应具有以下特点： （1）连续而圆顺，在任一点上部出现错头和破折； （2）曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值； （3）曲率变化率是连续的。4. 夹直线 前一曲线终点与后一曲线起点间的直线； 夹直线应力争长一些。最小夹直线长度：（1）保证线路养护维修要求；（2）车辆横向摇摆不至影响行车平顺；（3）车辆振动不至影响旅客舒适； 5.圆曲线 要素：（1）未加设缓和曲线：偏角，半径，切线长，曲线长，外矢距 （2）加设缓和曲线：偏角，半径，缓和曲线长，切线长，曲线长L，外矢距 最小曲线半径：（1）旅客列车最高行车速度要求的最小曲线半径 （2）高，低速列车共线条件下的最小曲线半径 曲线

15、半径选用原则：（1）因地制宜由大到小合理选用；（2）结合线路纵断面特点合理选用；（3）慎用最小曲线半径。 缓和曲线间圆曲线的最小长度： 6.线间距离：区间相邻两县中心线间的距离称为线间距离，简称线距。 7.区间曲线地段线间距离加宽 原因：（1）车辆在曲线行驶时，车辆中部向曲线内侧凸出，而两端向外侧凸出； （2）当曲线设有外轨超高时，车体向内侧倾斜。 8.限制坡度 限制坡度是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上，最终以机车计算速度等速运行的坡度。 影响限制坡度选择的因素：（1）铁路等级；（2）运输需求和机车类型；（3）地形条件；（4）邻线的牵引定数。 9.坡度折减 折减原因：当平面上出现曲线和隧

16、道时，附加阻力增大，黏着系数降低 （1）两曲线间不小于200m直线段，不予减缓 （2）长度不小于列车长度的圆曲线： (3)长度小于列车长度圆曲线： （4）长度小于200m直线段，并入两端曲线进行折减。第十四章 1.选线作用 节约投资，提高运输效率，争取最高的经济效益，使设计线在铁路网中能满足国家的政治，经济，国防的要求和长远利益。 2.影响线路走向的主要因素 （1）设计线的意义及与行经地区其他建设的配合； （2）设计线的经济效益和运量要求； （3）自然条件； （4）设计线主要技术标准和施工条件； 3.缓坡地段 采用的最大设计坡度大于地面平均自然坡度，线路不受高程障碍的限制。这时，主要矛盾在平面一方，只要注意绕避平面障碍，按短直方向定线，即可得到合理的线路位置。这样的地段称为缓坡地段。 4.紧坡地段 采用的最大坡度小于或等于地面平均自然坡度，则线路不仅受平面障碍的限制，更要受高程障碍的控制。这样的地段，称为紧坡地段。 5.展线 紧坡地段，为使线路达到预定高程，需要用足最大坡度结合地形展长线路，称为展线。 形式：套线，灯泡线，螺旋线 6.缓坡地段定线 既要力争线路顺直，又要节省工程投资。应注意一下几点： （1）必须尽早绕避前方障碍，力求减小偏角； （2）线路绕避山嘴，跨越沟谷或其他障碍时，必须使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物在曲线的内侧并使其偏角最小； （