一.铁路轨道…………………………………………………………1-10
二.铁路道岔………………………………………………………11-20
三.总结(21)
铁路轨道
一.铁路线路
列车运行的基础。由轨道,路基和桥梁隧道建筑物(桥梁、隧道和涵洞)等组成的一个整体工程结构。
二.轨道的组成及类型
1.铁路轨道是线路的上部建筑,包括钢轨、轨枕、道岔、道床、联接零件和防
爬设备。
2.类型:
划分轨道类型和制定轨道标准的主要依据是轨道通过的总重密度。是在铁路运营线路上,某一运营区段平均1km线路在一年内通过线路的所有质量,其单位为Mt.km/km,它是表征轨道承受荷载情况的重要指标,也是铁路运营繁忙程度的主要指标。
正线轨道类型;站线轨道类型;线路大修采用的轨道标准
每种类型的钢轨种类、轨枕配置根数和道床厚度,均应根据运量、最高行车速度等主要运营条件确定,每千米设置的轨枕的根数。
三.直线轨道几何尺寸
1.轨距
轨距是钢轨踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。因为钢轨头部顶面是复曲线,钢轨在轨枕上又以向内倾斜1/40的坡度放置,车轮轮缘踏面外形也有一定的斜度。车轮轮缘和钢轨的理论侧面接触点是在钢轨顶面的10-16mm间。
铁路铁轨目前分为3种:标准轨距、宽轨距、窄轨距。标准为1435mm。
图1、直线轨距测量
轨距的大小由机车车辆的轮对宽度来决定的,轮对是机车车辆的基本走行部分,由轮轴和两个车轮组成。轨道和轮缘间也存在这游间。
2.直线轨道的其他直线尺寸
水平:轨道上左右两股之间钢轨顶面的高差。
高低:钢轨的纵向平顺情况。
轨向:线路中心线在水平面上的投影,即在直线上轨道是否顺直,在曲线上轨道是否圆顺。
轨底坡:由于车轮的踏面设计成锥形,踏面上有2个坡度,经常与轨道接触的是1:20的坡段,1:10的坡段只是在小半径曲线上才与钢轨接触。因此在直线铁轨的铺设上不应该水平铺设应该设置一个角度,人为的使两股钢轨顶面想铁路中心线倾斜。
四.钢轨
钢轨是轨道的主要组成部件,其引导机车车辆的车轮前进,承受来至车轮的各种力并且传递到轨下基础,并为车轮滚动提供连续平顺和阻力最小的表面。
钢轨的种类类型与运量、容许速度和轴重相适应。决定钢轨质量的主要因素:钢轨质量必须与机车车辆的轴重相适应;与行车速度有关系,提高行车速度和质量必须提高钢轨的质量;与通过年总通过量密度有关。分类的标准是以每米大致质量的kg整数表示,我国有75、60、50、43kg/m,其中60和50kg/m钢轨已成为我国铁轨的主要钢轨。钢轨的重量愈大,力学性能愈好,力学性能愈好,在相同的条件下,使用寿命愈长。
1.常用直线钢轨尺寸
钢轨的断面形状采用具有最佳弯曲性能的工字形断面,由轨头,轨腰和轨底三部分组成。钢轨的头部顶面宽,轨腰厚,轨身高及轨底宽是钢轨的4个主要参数。60kg/m的直线钢轨的断面尺寸如图所示,也是最主要的直线钢轨铺设的形式,其断面的尺寸为:
图2.60kg/m钢轨横断面及侧面尺寸图
2.直线钢轨长度
我国铁路钢轨的标准长度有12.5m和25m两种。特重型、重型轨道采用的25m标准长度钢轨,其他类型轨道课采用12.5m、25m标准长度钢轨。本次建模采用25m的60kg/m直线钢轨。
五.钢轨接头、联接零件及轨缝
1.钢轨接头联接形式
悬接式接头:钢轨接头悬于两根轨枕之间。目前我国铁路线路上均采用这种接头。支接式接头:钢轨接头压于轨枕之上,又分为单枕支接和双枕支接。
我国铁路现在采用相对、悬接式接头作为钢轨的标准接头形式。
2.钢轨接头联接零件
钢轨接头联接零件由夹板、夹板螺栓和弹簧垫圈等组成。通过联接零件将钢
轨联接在一起。保持接头范围与其他部位钢轨一样的整体性,以抵抗弯曲和位移。
图360kg/m钢轨用夹板图
3.钢轨接头螺栓、螺母及弹簧垫圈
夹板和钢轨之间利用螺栓来夹紧。高强度螺栓按抗拉强度来分为10.9级和8.8级两种。10.9级有纹部分直径为24mm,8.8级有纹部分直径为24mm和22mm两种。
图4高强度接头螺栓图
60kg/m的钢轨适用10.9级高强度接头螺栓。
图510.9级高强度螺母图
图6高强度弹簧垫圈
钢轨联接处必将出现轨缝,铁路运行过程中对轨缝进行调整同时对轨道的温度进行控制。
六.轨枕
轨枕的作用是承受来自钢轨上的各种力,且传递至道床,同时轨枕还起着保持钢轨方向、轨距和位置的作用。
1.木枕
●木枕根据其在线路上的使用的部位不同可以分为普通木枕、道岔木枕和
桥梁木枕3种。其木枕断面尺寸为:
图7木枕断面图
岔枕的长度在260-480mm(按20mm进级)
●木枕扣件
木枕轨道上扣件的形式主要有不分开式和分开式两种。
不分开式扣件是用道钉将钢轨、垫板共同钉于木枕上。
图8不分开式扣件
分开式扣件是将钢轨与垫板、垫板与木枕分别联接起来。
图9分开式扣件
由于木枕的使用寿命短,失效的原因多因此现在一般不适用。
普通道钉:采用3号钢热轧方钢制造,以保证道钉具有一定的韧性。长度165mm.
图10普通道钉(单位:mm)
图11螺纹道钉
垫板
垫板的主要作用是传布压力在木枕的较大面积上,以免木枕被压坏;减少木枕表面所受的冲击振动和机械磨损。
图1260及75kg/m钢轨用垫板(单位:cm)
2.混凝土枕
混凝土枕也根据其使用的部位的不同分为一般混凝土枕、混凝土岔枕和混凝土桥枕3种。
●重、次重型轨道一般采用S-2型预应力混凝土枕和J-2型预应力混凝土
枕,其尺寸图如下:
图13J-2型混凝土枕(利用混合来进行建模)
●扣件系统
用于混凝土轨枕的扣件按其结构主要分为扣板式、弹片式和弹条式3种。弹片式已经不再生产,线路上的弹片式也将被慢慢取代。