任务1 人工转换道岔确定列车运行路径

1、任务1 人工转换道岔，确定列车运行路径线路是城市轨道交通运行的基础，它直接承受机车车辆轮对传来的压力，线路的情况对列车运行会产生很大的影响，机车车辆是如何从一股道转入另一股道？它使用什么样的连接设备？ 看一看普通单开道岔 图1-1 普通单开道岔【任务分析】道岔是在线路上大量使用的基础设备，是一种能使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备。道岔构造复杂，零件较多，过车频繁，技术标准要求高，是轨道设备的薄弱环节之一，道岔对轨道交通运输有较大的影响。掌握道岔的基本工作原理、现有类型、操作技能和故障处理及合理选用道岔等知识点对运营管理人员具有重要意义。本任务介绍轨道中最主要的部件之一道岔的基本结构

2、、道岔的定义、主要形式、组成和道岔用中心线表示法及其几何要素，道岔对行车速度的影响等知识点。【相关知识】道岔的定义、主要形式、组成和道岔用中心线表示法及其几何要素 1道岔的定义在轨道交通中，车辆从一股轨道转向或越过另一股轨道的设备，称为道岔。2道岔的主要形式道岔有线路连接、线路交叉及线路连接与交叉三种形式。常见的线路连接有普通的单开道岔、单式对称道岔及三开道岔。线路交叉有直角交叉及菱形交叉。3道岔的组成单开道岔是各种道岔中的主要形式，应用最为普遍。单开道岔主线为直线，侧线由主线向左侧或右侧岔出，分为左开及右开两种形式, 如图1-2所示。单开道岔由转辙器部分、辙叉及护轨、连接部分及岔枕组成，如图

3、1-17所示。 （1）转辙器部分由两根基本轨、两根尖轨、各种联结零件及转辙机械组成。它通过将尖轨扳动在不同的位置，引导机车车辆进入道岔不同方向。 图1-2 (a) 右开单开道岔 (b) 左开单开道岔 图1-17 普通单开道岔（2）辙叉及护轨部分辙叉及护轨部分包括辙叉、护轨、主轨及其它联结零件。辙叉与护轨组成一个整体，共同配合发挥作用。 辙叉按其构造分为锰钢整铸式和钢轨组成式；按翼轨与心轨的相对关系分为固定式和可动心轨式；按平面形状分为直线式和曲线式以及钝角辙叉与锐角辙叉等。 辙叉号数也称道岔号数，是表示辙叉角大小的一种方式。因为辙叉角是以度（0）、分（）、秒()表示的，运用很不方便，故在实际工

4、作中都以辙叉号数N表示。我国规定，以辙叉角的余切表示辙叉号数，如图1-3所示 图1-3 辙叉号数示意图 式中N辙叉号数（道岔号数）； 辙叉角，BC又心工作边任一点B至另一工作边的垂直距离；AC由叉心理论尖端至垂足C的距离。显然，辙叉角愈大，道岔号数愈小；反之辙叉角愈小，道岔号数愈大。 现场鉴别道岔号数的方法很多，可以采用以下较简便的两种方法进行。在图1-3中，分别量出前开口EF、后开口BD及辙叉全长BF，则: 先在辙叉心轨顶面上找出一脚长的宽度处，由该处向前量至辙叉心轨理论尖端处，实量几脚就是几号道岔。 护轨必须与辙叉配合使用，护轨有两个方面的作用：一是控制车轮的运行方向，使之正常通过“有害空

5、间”而不错入轮缘槽；二是保护辙叉尖端不被轮缘冲伤。道岔的有害空间是指从辙叉咽喉至实际尖端的一段轨线中断的距离。道岔的有害空间是限制列车过岔速度的一个重要因素。为消灭有害空间，适应列车高速运行的要求，可采用活动心轨道岔，辙叉心轨和尖轨是同时扳动的，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，与另一翼轨分开，从而消灭了有害空间。（如图1-4）。 图1-4 活动心轨辙叉 护轨在中间的一段应为与主轨平行的直线，其长度为由咽喉至叉心顶宽50mm间的距离再附加 100300mm，该直线段内护轨与主轨轮缘槽宽度为 42mm。然后两端各向轨道内侧弯折一段长度，称为过渡段或缓冲段，其弯折

6、角应近似等于尖轨的冲击角，使车轮进入护轨时起缓冲和引导作用。护轨末端的外侧面，将轨头在150mm长度内斜切去一部分，形成喇叭口，该处的宽度规定为90mm。 护轨是用普通钢轨经过创切弯折成的，并用间隔铁、螺栓等零件与主轨联结。间隔铁为可调整宽度的双螺栓型，以便在护轨侧面磨耗达到限度时，可以调整轮缘槽的宽度。 （3）连接部分连接转辙器与辙叉的轨道部分称为连接部分。它包括四股钢轨，即两股直线钢轨和两股曲线钢轨重叠组成。钢轨长度是根据道岔号数及导曲线半径大小经过计算确定的，其最短长度不应小于4.5m。导曲线平面形式一般为圆曲线。其半径大小与道岔号数、道岔长度及侧向过岔速度等因素有关。道岔号数与导曲线半

7、径的对应关系如表1-3所示。表1-3 道岔号数与导曲线半径的对应关系道岔号数（N）辙叉角（）导曲线半径（m）道岔全长（m）侧向允许通过速度（km/h）96°202518028.84830124°454933036.81545183°1012.5 80054.00801998年10月我国在京沪铁路线上铺设了60kg/m钢轨30号可动心轨道岔。该道岔全长102.4m，侧向过岔速度140km/h，直向过岔速度200 km/h，前后共有9台转辙机械(夹轨6台，心轨3台) 为了保持导曲线的位置和圆顺度，除可在连接部分铺设支距垫板外，还可在导曲线钢轨 的外侧安装一定数量的轨撑

8、，必要时对小号道岔还可增设轨距杆。由于连接部分的四根钢轨都被钉在同一根岔枕上，导曲线一般不设超高，所以导曲线是限制侧向过岔速度的因素之一。4道岔用中心线表示法道岔中心线表示法如图1-5所示: 图1-5 道岔中心线表示法在已知道岔两线路中心线的交点和辙叉号数、道岔类型时，可按选定的比例尺用单线把道岔表示出来。 5. 道岔几何要素单开道岔主要几何要素如图1-6所示: 图1-6 单开道岔主要几何要素图中O表示道岔中心（直线线路中心线与侧线线路中心线的交点）；a表示道岔前部实际长度（从道岔始端轨缝中心至道岔中心的水平距离）；b表示道岔后部实际长度（从道岔终端轨缝中心至道岔中心的水平距离）；L全表示道岔

9、全长（道岔始端至道岔终端的水平投影长度）；a。表示道岔前部理论长度（尖轨尖端至道岔中心的水平距离）;b。表示道岔后部理论长度（道岔中心至辙叉心轨理论尖端的水平距离）；q表示尖轨尖端前的基本轨长度；m表示辙叉跟长。6其他类型道岔与交叉设备（1）双开道岔：道岔衔接的两条线路各自向两侧分岔,如图1-7。 图1-7 双开道岔（2）三开道岔：可以同时衔接三条线路，如图1-8。 图1-8 三开道岔（3）交分道岔：四组单开道岔和一副菱形交叉设备的结合体。（4）交叉设备：只有辙叉而无转辙器部分，机车车辆通过交叉设备时，只能沿着原来的线路继续运行而不能转线。（5）交叉渡线：由四副单开道岔和一组菱形交叉设备组合而

10、成。 道岔的选用 由于城市轨道交通车辆在市区运行，常遇到小半径曲线，而且中间站通常不设配线。在设有渡线和折返线的车站，必须设置道岔来实现车辆的转线；在车场内，股道则通过道岔逐级与走行线连接。由于车辆的运行条件规定，其最小通行半径为25 m，考虑运行速度及节约用地要求，应在不同场合选用不同的辙叉号数和道岔结构。城市轨道交通道岔辙叉号的确定要根据以下三个原则：1.道岔的直股设计速度当动车最大运行速度为 80 kmh时，道岔直股结构应满足80km/h通过的要求，如留有安全储备，道岔的直股设计速度为100km/h。如用于车场道岔，由于无较高的速度要求，采用40 km/h作为道岔的直股设计速度。2.道岔侧股的允许通过速度主要取决于动车通过道岔侧股的运行速度要求。在折返站，动车在出发前由邻线转入，以改变运行方向，属于调车性质，最高运行速度可定为25 kmh。用于车场的道岔，动车通过道岔侧股均为调车，考虑节约用地，最高运行速度可定为15km/h。3.动车以最高运行速度通过道岔侧股时，最大允许的未被平衡超高值（欠超高）， 比照区间线路，定为90mm。【操作过程】手摇道岔操作过程一般的，城市轨道交通现场手摇道岔主要包括六个步骤，简称手摇道岔“六步曲”，具体内容为：一看：看道岔开通位置是否正确，是否需要改变位置；二开：打开盖孔板及钩锁器的锁，拆下钩锁器；三摇：摇道岔转向所