第三章 轨道几何形位.pptVIP

辽宁铁道职业技术学院铁道工程系 第三章 轨道几何形位 第一节 轨道几何形位的概念 第二节 轨道几何形位的基本要素 第三节 曲线轨道 第一节：轨道几何形位（几何尺寸） 二、分类 1、从平面上看： 轨道由以下组成： 直线； 曲线； 缓和曲线：一般在直线与圆曲线之间有一条曲率渐变的缓和曲线相连接。 要求：轨道的方向必须正确，直线部分应保持笔直，曲线部分应具有相应的圆顺度。 原因？ 2、从横断面上看： 轨距及轨距加宽： 轨道的两股钢轨之间应保持一定的距离，为保证机车车辆 顺利通过曲线，曲线轨距应考虑加宽。 水平： 两股钢轨的顶面应置于同一水平面（直线）或保持一定水 平差（曲线）。 超高： 曲线上外轨顶面应高于内轨顶面，形成一定的超高，以使 车体重力的向心分力抵消其曲线运行的离心力。 轨底坡： 为保证有锥形踏面的车轮荷载作用下钢轨顶面受力均匀， 轨道的两股钢轨均应向内倾斜铺设，形成适当的轨底坡。 为什么要设轨底坡？ 踏面的作用 车轮和钢轨接触的面称为踏面。车轮踏面有锥形踏面和磨耗型踏面两种形式。锥形踏面如图所示，锥形踏面的母线是直线，由1：20和1：10两段斜坡组成。其中1：20的一段经常与钢轨顶面相接触，1：10的一段仅在小半径曲线上才与钢轨顶面相接触。车轮踏面采用圆锥面，可以减小横向力的影响，增加行车的平稳性，保证踏面磨耗沿宽度方向比较均匀。另外，在直线地段上行驶的车辆，当其偏离轨道中心时，由于左右车轮滚动半径不同，可使轮对自动返回到轨道中线，这样，虽然车轮的轨迹成蛇行运动，但不会在车轮踏面上形成凹槽形磨损；在曲线轨道上行驶的车辆，由于离心力的作用，使轮对靠外轨行驶，外轮以较大的轮径沿外轨滚动，内轮以较小的轮径沿内轨滚动，可以部分弥补内外股钢轨的长度之差，顺利地通过曲线。磨耗型车轮踏面是曲线型踏面，将踏面制成与钢轨顶面基本吻合的曲线形状，增大了轮轨接触面积，可以减轻轮轨磨耗、降低轮轨接触应力并可改善通过曲线的转向性能。 3、从纵断面上看： 轨道的前后高低 钢轨顶面在纵向上应保持一定的平顺度，为行车平稳创造条件。 轨道不平顺是引起列车振动、轮轨作用力增大的主要根源，对列车平稳舒适和行车安全都有重要的影响，是轨道方面直接限制行车速度的主要因素。 三、意义 轨道几何形位的正确与否，对机车车辆的安全运行、乘客旅行的舒适度、设备的使用寿命和养护费用起着决定性的作用。 轨道几何形位的超限是引起机车车辆掉道、爬轨以及倾覆的直接因素。 轨道的几何形位因素直接影响机车车辆的横向及竖向加速度，并产生相应的惯性力。在高速铁路和快速铁路中，随着运行速度的提高，影响特别显著。 第二节 轨道几何形位的基本要素 轨距 水平 前后高低 方向轨底坡 寸轨 轨距测量 轨距可用专用的道尺、轨检小车等静态方式测量，也使用轨检车进行动态检测。 轨距允许误差与行车速度、位置（如道岔）、检查方式（动、静态）等有关。 轨距变化应和缓平顺 允许速度大于120km/h的线路，轨距变化率不得大于1‰。 车轮和钢轨接触的面称为踏面。为防止车轮脱轨，在车轮踏面内侧制成的凸缘称为轮缘。为了使轮对沿两钢轨滚动时不被楔住，轨道的轨距须稍大于轮对宽度，轮缘与钢轨之间有一定的间隙，亦称游间。 游间值的讨论 轮轨游间δ的大小，对列车运行的平稳性和轨道的稳定性有重要的影响。如δ太大，则列车运行的蛇行幅度增大，作用于钢轨上的横向力大，动能损失大，会加剧轮轨磨耗和轨道变形，严重时将引起列车脱轨，危及行车安全。如δ太小，则增加行车阻力和轮轨磨耗，严重时还可能楔住轮对、挤翻钢轨或导致爬轨事故，危及行车安全。因此，必须对游间值进行限制。我国机车车辆轮轨游间δ最大值、正常值及最小值见表所列。 理论研究与运营实践表明，适当减小轨距，减小δ值，会减轻列车的摇摆，减少轮轨磨耗和动能损失，改善行车条件，提高列车运行的平稳性和线路的稳定性。因此，有些国家把轨距适当减小，如西欧把标准轨距l 435 mm减小到1 433 mm或1 432 mm；前苏联也把轨距从1 524 mm减小为1 520 mm等。根据我国现场测试和养护维修经验，认为减小直线轨距有利。 改道时轨距按l 434 mm或1 433 mm控制，尽管轨头有少量侧磨发生，但达到轨距超限的时间得以延长，有利于提高行车平稳性，延长维修周期。随着行车速度的日益提高，目前世界上一些国家正致力于通过试验研究的办法以寻求游间δ的合理取值 二 、 水平 水平是指轨道左右两股钢轨顶面的相对高差。 测量方法 水平也用道尺或轨检小车等工具和设备进行静态测量，使用轨检车进行动态检测。 水平管理值 线路维修时，两股钢轨顶面水平误差不得超过规定值。 《铁路线路维修规则》规定： 两股钢轨顶面水平的容许偏差，υmax160km／h不得大于3mm，υmax≤160k