提高道岔侧向通过速度的途径
地铁9号道岔侧向通过速度提升可行性研究
地铁9号道岔侧向通过速度提升可行性研究蔡文锋;汤铁兵;徐井芒【摘要】为提高地铁9号道岔侧向过岔能力,提出将9号道岔侧向通过速度提升至50 km/h,为此设计了5种道岔平面线型方案.基于车辆-道岔耦合动力学理论,分析不同的道岔平面线型方案对地铁车辆运行平稳性、安全性的影响.经方案比选可得:地铁9号道岔尖轨采用相离半切线型,尖轨尖端理论厚度增加至2 mm,尖轨冲击角取0.0141～0.0153 rad,既可提高尖轨的整体耐磨性,也可保证过岔较好的乘坐舒适性;导曲线半径采用350 m,有利于降低列车经过导曲线时未被平衡的离心加速度,提高列车过岔舒适性.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2019(022)006【总页数】4页(P72-75)【关键词】地铁;道岔线型;侧向通过速度;动力学性能【作者】蔡文锋;汤铁兵;徐井芒【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,610031,成都;中铁山桥集团有限公司,066205,秦皇岛;西南交通大学,610031,成都【正文语种】中文【中图分类】U213.6改进道岔的平面线型是提高道岔通过速度的有效途径［1-4］。
文献［5］通过改进道岔平面线型和尺寸，可提高道岔的直向通过速度。
文献［6］基于车辆-轨道耦合动力学分析了车辆侧向通过12号道岔的容许速度。
文献［7］研究了9号单开道岔尖轨平面线型设计方案。
文献［8］从满足高速铁路运营的角度，研究了道岔侧向最高允许通过速度。
本文提出了5种9号道岔平面线型方案。
基于车辆-道岔耦合动力学理论，对比分析了不同平面线型对地铁车辆运行平稳性、安全性的影响，并经综合选择后推荐相对较优的道岔线型方案。
1 车辆-道岔耦合动力学模型1.1 车辆子模型本文以地铁车辆结构为原型，根据其结构特点，采用不考虑旁承、摇枕及摇动台的转向架，建立了四轴机车车辆动力学模型（见图1）。
该模型包含4个轮对、2个转向架和1个车体，各部件均简化为刚体，连接转向架与轮对，车体与转向架的一、二系悬挂由弹簧阻尼单元模拟。
《铁路轨道》期末复习题及答案
《铁路轨道》期末复习题及答案填空1.我国铁路轨道轨底坡一般设置为1：40。
2.外部激励特性是由轮轨间动力特性决定的。
3.钢轨截面由轨头、轨腰、轨底三部分组成4.轨头核伤是对行车威胁最大的一种钢损伤。
5.辙叉由心轨、翼轨、护轨以及联结零件组成。
6.车轮踏面有锥形踏面和磨耗型踏面两种形式7,我国地铁采用的是长枕埋入式无砟轨道结构。
8.钢轨磨耗分轨顶成垂直磨耗、轨头侧面磨耗和波浪形磨耗。
9. 钢轨探伤设备可以分为电磁探伤和超声波探伤。
10.我国广泛采用超声波钢轨探伤仪对钢轨进行探伤。
1.轨道结构振动系统的三个要素系统、激励、响应。
2.轨缝、道岔、擦伤轮、轨头剥落等引起冲击噪声。
3.某道岔的辙叉角为6°20＇25"，则该道岔号数为9。
4道岔的有害空间指从辙叉咽喉至实际叉心的距离。
5.轨道动力学的研究目的是研究轨道结构的不平顺性。
6.轨道的不平顺可以分为几何不平顺、和弹性不平顺7.缓和曲线的作用是行车缓和、超高缓和、加宽缓和。
8.轮轨噪声可分为：尖叫噪声、冲击噪声和轰鸣噪声。
9．道床下沉大体可分为初期急剧下沉和后期缓慢下沉。
10.轨道结构要求的列车运营参数有轴重、运量、速度。
1.线路纵断面是由坡段及连接相邻坡段的竖曲线组成。
2.曲线轨道上的钢轨磨耗主要有侧磨、头部压溃、和波磨。
3．钢轨的三个主要尺寸是钢轨高度、轨头宽度、轨底宽度。
4.我国铁路常用缓和曲线线型是三次抛物线(或放射螺旋线)线。
5.我国轨道强度检算中钢轨的基本应力是指动弯应力和温度应力。
6．道床断面的三个主要特征是道床厚度、顶面宽度、边坡坡度。
7.外部激励从振动方向上分为：垂向振动、横向振动、纵向振动。
8．作用在钢轨上的横向水平力分为轨顶面的蠕滑力和轮缘导向力。
9.轨道动力学与静力学的本质区别是是否考虑惯性力与加速度的影响。
10.轨道的几何形位是指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。
1.无缝线路的纵向位移阻力包括接头阻力、扣件阻力、道床纵向阻力。
提高机车车辆过岔速度的措施
提高机车车辆过岔速度的措施摘要：提高行车速度是提高铁路运输能力的主要措施之一。
道岔的过岔速度是控制行车速度的重要因素。
解决道岔的过岔速度的主要措施是铺设提速道岔关键词：提速道岔，直向过岔，侧向过岔目前我国铁路主要干线的提速道岔特点如下：随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，要求铁路提供快捷、方便、安全舒适的运输手段。
旅客列车的运行速度提高、货物列车提高就具有重要的意义。
为适应速度的提高，铺设提速道岔就是必不可少的措施。
我国自行设计制造的提速道岔为60钢轨或PD3钢轨12号道岔，有高锰钢整铸辙叉和可动心轨辙叉两类，道岔的基础主要为混凝土岔枕。
转辙器部分的尖轨用60AT轨制作，根部结构为弹性可弯式，外锁闭装置。
尖轨和可动心轨为两点或三点分动牵引扳动。
采用Ⅱ型或Ⅲ型扣件。
目前主要干线的提速道岔特点如下：①道岔各部分位轨距均为1435mm，各钢轨件均设置1:40的轨底坡。
改善了道岔区的轮轨相互作用，提高了列车通过道岔区的平顺性。
②岔枕的布置均垂直于之股中心线，带钢岔枕的道岔全长范围内岔枕间距均为600mm各类转换设备、密贴检查器以及外锁闭装置全部隐藏在钢岔枕内。
不带钢岔枕的间距也作了调整，这样，提速道岔无论采用木岔枕或混凝土岔枕，均能保证留有足够的空间，便于捣固作业。
③尖轨用60AT轨制作，长度12.4—14.2m，两尖轨不设连接杆，采用分动转换方式，总扳动力低于转辙机的额定荷载。
尖轨根部设有限位器，既可控制尖轨爬行，又可起到释放和传递无缝道岔温度力的作用。
④可动心轨辙叉采用钢轨组合式，翼轨用60kg/m钢轨或模锻特种端面轨制造。
心轨用60AT轨制造。
在心轨第一牵引点处的轨底下部采用热锻工艺锻出转换柄，转换杆通过翼轨底与转辙机连接。
翼轨有长短两种类型，无缝道岔时采用长翼轨型，普通道岔时为短翼轨型。
为防止心轨侧磨，侧线设分开式护轨，用50kg/m钢轨制作，护轨顶面高出基本轨顶面12mm。
⑤尖端和可动心轨均设2个或3个牵引点，并安装外锁闭装置。
6单开道岔总布置图、过岔速度、提速和高速道岔
2、单开道岔总图计算的主要内容
1）道岔主要尺寸计算 2）配轨计算 3）导曲线支距计算 4）各部分轨距计算 5）岔枕布置 6）绘制道岔布置总图 7）提出材料数量表
LQ
2
道岔实际全长
q a
道岔前长aБайду номын сангаас
道岔理论全长
Lt
m b
2
道岔后长b 导曲线后插直线长 K
n
O
O点为道岔直股中心线与侧股辙叉部分中心线的交点，又称道岔中心。
第六讲
道岔总布置图
本讲主要讲述总布置图、提速及高速道岔。
复习:
一、道岔发展概述 二、特点 三、类型 四、单开道岔构造
五、单开道岔的几何形位
1 道岔各部分轨距
在单开道岔中，需要考虑轨距加宽的部位有：
1）基本轨前接头处轨距S1 2）尖轨尖端轨距S0 3）尖轨跟端直股及侧股轨距Sh 4）导曲线中部轨距Sc 5）导曲线终点轨距S
② 道岔立面几何不平顺和影响
车轮通过辙叉由翼轨滚向心轨时，车轮逐渐离开翼轨， 因轮踏面为一锥体，致使车轮下降，当车轮滚上心轨后，车 轮又逐渐恢复至原水平面。反向运行也相同，车轮通过辙叉
必须克服这种垂直几何不平顺，引起车体的振动和摇摆。
车轮由基本轨过渡到尖轨时，锥形踏面车轮也会出现会 先降低随后升高的现象，使车轮犹如在轨面高低不平顺上行 驶，产生附加动力作用，限制着过岔速度的提高。
② 查照间隔 D2：护轨作用边至翼轨作用边之间的距离。 确定原则：具有最小宽度的轮对通过辙叉时不被卡住。 D2≤1348mm。只能有负误差，容许范围1346～1348mm。
③ 护轨中间平直段轮缘槽 为使车轮轮缘能顺利进入护轨轮缘槽内，护轨平直段两端应 分别设置缓冲段及开口段。
轨道的三大薄弱环节
三开道岔和交分道岔的共同特点是将一个道岔套到另一个道岔内，既减少用地，又起到 两幅道岔的作用，故这类道岔称为复式道岔，而单开道岔和双开道岔，则称为单式道岔。 除了各种道岔外，在线路上还有一种交叉设备。常用的菱有两个锐角辙叉和两个钝角 撤叉。但交叉没有转辙器，所以它和道岔不同，机车车辆只能在原来的线路上通过交 叉后继续前进，而不能转线。
d) 正常强制内接。为了避开机车车辆以楔形内接形式通过曲线，对楔形内接所需轨 距增加min/2，此时转向架在曲线上所处位置成为正常强制内接。
轨距加宽原则
机车车辆通过曲线的内接形式，随着轮轨游间大小而定。根据运营经验，以自由内接 最为有利。但机车车辆的固定轴距长短不一，不能全部满足。因此，确定轨距加宽必 须满足如下原则： I. 按机车最大的固定轴距以正常强制内接顺利通过最小半径曲线的条件来确定轨距； II. 按车辆自由内接的方式通过曲线的条件来确定轨距； III. 保证车轮不掉道，即最大轨距不超过允许限度。
本节学习内容与知识要点：
1.我国最常见的道岔是普通单开道岔，简称单开道岔，属于第1类道岔，即线路的连接设备。 单开道岔构造相对简单，具有一定的代表性，是本章的学习重点。 2.在了解和掌握单开道岔的基本特征之后，我们需要了解其它类型的道岔； 3.道岔是轨道的三大薄弱环节之一，限制列车运行速度。最后，我们学习提高列车过岔速度 的措施。
ZH
在车辆上产生的离心惯性力不应突然出现或
消失，而应在缓和曲线范围内逐渐增加，如
图所示，以保证行车平稳而不在缓和曲线的
始终点产生振动冲击。
道岔知识题——精选推荐
道岔知识题题库1、制造道岔常⽤的钢轨有哪些？答：43 50 60 75 50AT 60AT 60D40 槽型护轨翼轨2、什么是单开道岔？答：是指主线为直线，侧线向主线的左侧或右侧分⽀的道岔。
3、我道岔公司拥有那些国内外先进的道岔加⼯制造设备？例举5台及以上设备名称。
答：圆锯床、联合锯钻机床、5000T压⼒机、淬⽕机床、矫直顶弯机床、52m数控铣床等。
4、我道岔公司质量⽅针是什么?答：引进消化不断创新制造⼀流道岔；污染预防节能降耗实施清洁⽣产；安全⽣产全员参与降低职业风险；满⾜需求⼀⾔九⿍树⽴企业品牌5、道岔钢轨件淬⽕的⼯艺⽅法有（⽕焰淬⽕）和（中频感应淬⽕）。
6、单开道岔由（转辙器）、（连接部分）和（辙叉及护轨）三部分组成。
7、我国标准铁路轨距为1435mm 。
8、单开道岔分为哪⼏种、怎样判别？答：左开，右开。
从转辙器尖轨尖端看起，侧线（弯曲⽅向）往右弯就是右开，往左弯就是左开；从辙叉趾端看，侧线往右（短⼼轨在右边）即右开，侧线往左（短⼼轨在左边）即左开。
9、轨撑按其设置部位及作⽤可分为哪⼏种？答：轨撑可分普通轨撑、辙跟轨撑、钝⾓辙叉轨撑、防爬轨撑及防跳轨撑。
10、轨撑的作⽤：主要防⽌钢轨倾覆、加强钢轨的稳定性、保持轨距。
它与轨腰紧固后，还能防⽌钢轨的爬⾏。
11、拉杆的作⽤：⽤以连接转辙器的两尖轨（或活动⼼轨钝⾓辙叉两⼼轨），并与转辙设备相联，实现尖轨的摆动。
12、顶铁的作⽤：保持尖轨⽀距，并能使基本轨与尖轨共同承受⽔平⼒。
13、尖轨的尖端有（贴尖式）和（藏尖式）两种结构型式。
14、道岔⽤垫板的种类：平垫板、滑床垫板、通长垫板、辙跟垫板、辙后垫板、叉趾和叉跟垫板、护轨垫、辙叉⼤垫板、接头桥型垫板。
15、护轨的作⽤：（限制车轮⾛向，以安全通过辙叉“有害空间”；减少钢轨的磨损。
）16、影响⼼轨不密贴的原因有哪些？答：（1）址端开⼝、跟端开⼝、咽喉尺⼨超差（2）轨距超差（3）长⼼轨直线度超差（4）顶铁超差（5）⼼轨⼀动拉板下颚连接处与翼轨底碰撞（6）道岔顶⾯不平，造成⼼轨纵向不平。
铁路轨道基本知识题
铁路轨道一、名词解释1. 三角坑：在一段不太长的距离里，首先是左股钢轨比右股钢轨高，接着是右轨比左轨高，所形成的水平不平顺。
2.固定轴距：同一车架或转向架始终保持平行的最前位和最后位中心间的水平距离。
3.钢轨基础弹性系数：要使钢轨均匀下沉单位长度所必须施力于钢轨单位长度上的力。
4.道床系数：要使道床顶面产生单位下沉必须在道床顶面施加的单位面积上的压力。
5.轨道爬行：由于钢轨相对于轨枕、轨排相对于道床的阻力不足而发生的轨道纵向位移叫轨道爬行。
6.轨底坡：钢轨底边相对轨枕顶面的倾斜度。
7.胀轨跑道：在温度力不太大时，随着温度力的增大，轨道首先在薄弱地段发生变形随着温度力的增大，变形也增大；当温度力达到临界值时，此时稍有外界干扰或温度稍有升高，轨道发生很大变形而导致轨道破坏，这一过程称为胀轨跑道8.道岔号码：辙叉角的余切。
9．道床厚度：直线轨道或曲线轨道内轨中轴枕底下道床处于压实状态时的厚度。
10．查照间隔：护轨作用边至心轨作用边的距离叫查照间隔D1（1391~1394mm）；护轨作用边至翼归轨作用边的距离叫查照间隔D2（1346~1348mm）。
11．欠超高：当实际行车速度大于平均速度时，要完全克服掉离心力，在实设超高的基础上还欠缺的那部分超高，叫欠超高。
12．过超高：平均速度对应的超高与实际运营的最低速度所对应的超高差。
13．轨距：轨距是钢轨顶面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。
14．锁定轨温：无缝线路钢轨被完全锁定时的轨温，此时钢轨内部的温度力为零。
所以锁定轨温又叫零应力轨温。
15．横向水平力系数：钢轨底部外缘弯曲应力与中心应力的比值。
16．有害空间：辙叉咽喉至叉心实际尖端之间的距离。
17．伸缩附加力：因温度变化梁伸缩引起的相互作用力。
18．挠曲附加力：因列车荷载梁的挠曲而引起的相互作用力。
19．前后高低：轨道沿线路方向的竖向平顺性称为前后高低。
二、判断正误1.常用缓和曲线外轨超高顺坡呈直线型。
高速铁路线路与车站课程习题集(含参考答案)
《高速铁路线路与车站》课程习题集一、单选题1.我国《铁路线路维修规则》规定，未被平衡欠超高，一般应不大于（）A.90mmB.75mmC.65mmD.50mm2.缓和曲线的长度计算中，计算结果应取（）的整倍数，且长度不短于（ )。
A.10m，30mB.5m，30mC.10m，20mD.5m，20m3.标准轨距尺寸为（）A.1067mmB.1435mmC.1524mmD.1600mm4.轨道结构竖向受力的精力计算中，我国铁道部标准所采用的计算模型为（）A.点支承模型B.连续支承模型C.摩擦中心模型D.蠕滑模型5.轨道的基本参数中，轨道所有力学参数及相互间关系均反映在（ )中。
A.轨道刚度B.钢轨基础弹性模量C.刚比系数D.钢轨支座刚度6.曲线半径为400m时，横向力水平系数为（）A.2.00B.1.80C.1.60D.1.257.（）不仅与μ、τ有关，而且还与轮轨冲角、曲线半径、运行速度以及轮轨之间的蠕滑力等因素有关。
A.脱轨系数B.轮重减载率C.刚比系数D.横向水平力系数8.复式异侧对称道岔又叫做（）A.对称道岔B.三开道岔C.复式交分道岔D.交叉渡线9.尖轨放置于（ )上，其与它没有扣件联结。
A.滑床板B.轨撑C.岔枕D.夹板10.可动心轨式辙叉的中心轨（），翼轨（）。
A.可动，可动B.可动，固定C.固定，固定D.固定，可动11.道岔各部分轨距应符合标准规定，如有误差，一律不得超过（）或（）。
A.+3mm，-1mmB.±1mmC.+3mm，-2mmD.+2mm，-3mm12.我国目前大号码道岔采用的标准尖轨型式为（）。
A.切线型B.半切线型C.割线型D.半割线型13.道岔号数越大，辙叉角越（ )，有害空间越（ )。
A.大，大B.小，小C.大，小D.小，大14.在两端固定的钢轨中所产生的温度力，与（）有关。
A.温度变化幅度B.钢轨长度C.钢轨材质D.钢轨断面积15.保持钢轨两端接头处的接头阻力的关键在于（ )A.螺栓拧紧程度B.螺栓材质C.螺栓直径D.夹板孔数16. 当位移在一定数值范围内增大时，道床纵向阻力值（ ）A.增大B.减小C.不变D.与位移无关 17. 在温度力图中，温度压力峰与锁定轨温（ ）A.成正比关系B.成反比关系C.相等D.无关18. 在轨道胀轨跑道的发展过程中，轨道开始出现微小变形发生在（ ）A.持稳阶段B.胀轨阶段C.缓冲阶段D.跑道阶段 19. 轨道框架刚度越大，轨道弯曲变形（ )A.越大B.越小C.与其相等D.与刚度无关 20. 轨道几何形位动态检测的设备主要是（ ）A.轨头轮廓仪B.道尺C.探伤车D.轨检车21. 矫正线路平面位置的工作成为（ )A.拨道B.起道C.改道D.捣固22. 线路维修中各种作业的公差限界属于轨道不平顺管理标准的（ ）A.作业验收标准B.经常保养标准C.紧急补修标注D.安全限度标准 23. 线路大修周期的确定主要取决于（ ）A.运营条件B.气温气候C.钢轨使用寿命D.路基状态 24. 日常维修的曲线整正拨道计算采用的计算方法是（ ）A.偏角法B.绳正法C.三点法D.多点法25. 路基横断面的两种基本形式是（ ）A.路堤、不填不挖路基B.路堤、路堑C.路堑、不填不挖路基D.半路堤、半路堑 26. 我国现行规范规定，路肩宽度对于I 级铁路的路堤不得小于（ ），路堑不得小于（ )A.1.0m ，0.8mB.0.8m ，0.8mC.0.8m ，0.6mD.0.6m ，0.8m 27. 中密卵石土的路堑边坡，其边坡坡度可采用（ ）A.1:0.5B.1:0.75C.1:1.3D.1:1.7528. 陡坡是指当填料或基底均为不易风化的岩石时，地面等于或陡于（ ），其他情况的地面横坡等于或陡于（ ）A.1:2，1:1.75B.1:2，1:2.5C.1:2.5，1:1.75D.1:2.5，1:5 29. 路基地面排水设施的横向排水坡度一般不宜小于（ ），纵坡不宜小于（ ）A.4%，2‰B.4%，8‰C.4%，4%D.2%，4%30. 路基荷载包括（ ）和（ ）A.静荷载，动荷载B.静荷载，风荷载C.轨道重力，列车重力D.轨道重力，动荷载 31. 一般情况下，基床表层的厚度建议取（ )A.0.8mB.0.7mC.0.6mD.0.5m32. 我国铁道科学研究院建议的告诉铁路基床厚度为（ ）A.0.5～0.8mB.0.6～0.7mC.0.7～0.9mD.0.7～0.8m 33. 在下列各种基床病害中，（ ）主要因基床填筑密度不够和强度不足所致。