鐵路道岔的相關(guān)知識

一、道岔類型

道岔是一種使機車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備，通常在車站、編組站大量鋪設(shè)。有了道岔，可以充分發(fā)揮線路的通過能力。即使是單線鐵路，鋪設(shè)道岔，修筑一段大于列車長度的叉線，就可以對開列車。

由于道岔具有數(shù)量多、構(gòu)造復雜、使用壽命短、限制列車速度、行車安全性低、養(yǎng)護維修投入大等特點，與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。它的基本形式有三種：即線路的連接、交叉、連接與交叉的組合。常用的線路連接有各種類型的單式道岔和復式道岔；交叉有　　直交叉和菱形交叉；連接與交叉的組合有交分道岔和交叉渡線等。

雙開道岔為Y形，即與道岔相銜接的兩股道向兩側(cè)分岔。

三開道岔如同Ψ形，同時銜接三股道，由兩組轉(zhuǎn)轍機械操縱兩套尖軌。

復式交分道岔像X形，實際上相當于四組單開道岔和一副菱形交叉的組合。

除此而外，還有一種交叉設(shè)備，通常使用的叫做菱形交叉。它由兩組銳角轍叉和兩組鈍角轍叉組成，但沒有轉(zhuǎn)轍器，所以股道之間不能轉(zhuǎn)線。

如果將復式交分道岔的X形的上面兩點和下面兩點分別連接起來，就是交叉渡線。它不僅能開通較多的方向，而且占地不多，所以經(jīng)常在車站采用。

二、單開道岔構(gòu)造

單開道岔由轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護軌、連接部分和岔枕組成，  單開道岔以它的鋼軌每米質(zhì)量及道岔號數(shù)區(qū)分類型。目前我國的鋼軌有75kg/m、60kg/m、50kg/m、45kg/m和43kg/m等類型，標準道岔號數(shù)(用轍叉號數(shù)來表示)有6、7、9、12、18、24號等，并以9號及12號最為常用。在側(cè)線通過高速列車的地段，則需鋪設(shè)18號、24號等大號碼道岔。

目前我國鐵路干線上大量使用著60kg/m鋼軌固定型轍叉的12號單開道岔。為適應(yīng)既有線提速改造的要求，我國自行設(shè)計、制造的新型60kg/m鋼軌12號提速道岔已基本達到了國際先進水平，是我國高速道岔的雛形。
      轉(zhuǎn)轍器：

轉(zhuǎn)轍器包括基本軌、尖軌和轉(zhuǎn)轍機械。當機車車輛要從A股道轉(zhuǎn)入B股道時，操縱轉(zhuǎn)轍機械使尖軌移動位置，尖軌1密貼基本軌1，尖軌2脫離基本軌2，這樣就開通了B股道，關(guān)閉了A股道，機車車輛進入連接部分沿著導曲線軌過渡到轍叉和護軌單元。這個單元包括固定轍叉心、翼軌及護軌，作用是保護車輪安全通過兩股軌線的交叉之處。

1、基本軌

基本軌是用一根12.5m或25m標準斷面的普通鋼軌制成，主股為直線，側(cè)股按轉(zhuǎn)轍器各部分的軌距在工廠事先彎折成規(guī)定的折線或采用曲線型。通常，道岔中不設(shè)軌底坡，為改善鋼軌的受力條件，提速道岔中基本軌設(shè)有1:40軌底坡?；拒壋惺苘囕喌拇怪眽毫ν猓€與尖軌共同承受車輪的橫向水平力。為防止基本軌的橫向移動，可在其外側(cè)設(shè)置軌撐。為了增加鋼軌表面硬度，提高耐磨性并保持與尖軌良好的密貼狀態(tài)，基本軌頭頂面一般還進行淬火處理。

2、尖軌

尖軌是轉(zhuǎn)轍器中的重要部件，依靠尖軌的扳動，將列車引入正線或側(cè)線方向。尖軌在平面上可分為直線型和曲線型。我國鐵路的大部分12號及12號以下的道岔，均采用直線型尖軌。直線型尖軌制造簡單，便于更換，尖軌前端的刨切較少，橫向剛度大，尖軌的擺度和跟端輪緣槽較小，可用于左開或右開，但這種尖軌的轉(zhuǎn)轍角較大，列車對尖軌的沖擊力大，尖軌尖端易于磨耗和損傷。我國新設(shè)計的12、18號道岔直向尖軌為直線型，側(cè)向尖軌為曲線型。這種尖軌沖擊角較小，導曲線半徑大，列車進出側(cè)線比較平穩(wěn)，有利于機車車輛的高速通過。

3、轉(zhuǎn)轍器上的零、配件

(1)滑床板

在整個尖軌長度范圍內(nèi)的岔枕面上，有承托尖軌和基本軌的滑床板?；舶逵蟹珠_式和不分開式兩類。不分開式用道釘將軌撐、滑床板直接與岔枕聯(lián)結(jié)；分開式是軌撐由垂直螺栓先與滑床板聯(lián)結(jié)，再用道釘或螺紋道釘將墊板與岔枕聯(lián)結(jié)。尖軌放置于滑床板上，與滑床板間無扣件聯(lián)結(jié)。

(2)軌撐

軌撐可以防止基本軌傾覆、扭轉(zhuǎn)和縱橫向移動，安裝在基本軌的外側(cè)。它用螺栓與基本軌相連，并用兩個螺栓與滑床板連結(jié)。軌撐有雙墻式和單墻式之分。提速道岔中由于扣件扣壓力足夠大，未設(shè)軌撐。

(3)頂鐵

尖軌刨切部位緊貼基本軌，而在其它部位則依靠安裝在尖軌外側(cè)腹部的頂鐵，將尖軌承受的橫向水平力傳遞給基本軌，以防止尖軌受力時彎曲，并保持尖軌與基本軌的正確位置。

(4)各種特殊形式的墊板

如鋪設(shè)在尖軌之前的轍前墊板和之后的轍后墊板；鋪設(shè)在尖軌尖端和尖軌根端的通長墊板；為保持導曲線的正確位置而設(shè)置的支距墊板等。

(5)道岔拉桿和連接桿

道岔拉桿連接兩根尖軌，并與轉(zhuǎn)轍設(shè)備相連，以實現(xiàn)尖軌的擺動，故又稱為轉(zhuǎn)撤桿。連接桿為連接兩根尖軌的桿件，其作用是加強尖軌間的聯(lián)系，提高尖軌的穩(wěn)定性。

(6)轉(zhuǎn)轍機械

最常用的道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的種類有機械式和電動式。若按操縱方式分類，則有集中式和非集中式兩類。機械式轉(zhuǎn)換設(shè)備可為集中式或非集中式，電動式轉(zhuǎn)換設(shè)備則為集中式。道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備必須具備轉(zhuǎn)換(改變道岔開向)、鎖閉(鎖閉道岔，在轉(zhuǎn)撤桿中心處尖軌與基本軌之間不允許有4mm以上的間隙)和顯示(顯示道岔的正位或反位)等三種功能。

道岔號數(shù)：比如9號道岔、12號道岔、18號道岔等等。這個代號可不是隨便排列的，它實際上代表了轍叉角（α）的余切值，也就是轍叉心部分直角三角形兩條直角邊FE和AE的比值，即N=ctgα=FE/AE，N就是道岔號。

顯而易見，轍叉角α越小，N值就越大，導曲線半徑也越大，列車側(cè)線通過道岔時就越平穩(wěn)，允許過岔速度也就越高。所以采用大號道岔對于列車運行是有利的。不過，事物總有它的兩面性，道岔號數(shù)越大，道岔越長，造價自然就高，占地也要多得多。因此，采用什么號數(shù)的道岔要因地制宜，因線而異，不可一概而論。

翼軌與轍叉間形成必要的輪緣槽，引導車輪行駛。

翼軌作用邊開始彎折處稱為轍叉咽喉，是兩翼軌作用邊之間的距離最窄處。從轍叉咽喉至心軌實際尖端之間，有一段軌線中斷的空隙，稱為道岔的“有害空間。

解決道岔有害空間的根本之道，當然是消滅有害空間。既然普通道岔做不到，就必須研制特殊道岔——活動心軌道岔。

活動心軌最主要的特點是轍叉心軌可以板動。當我們要開通某一方向股道時，活動心軌的轍叉心軌就與開通方向一致的翼軌密貼，與另一翼軌分開，這樣一來，普通道岔的有害空間就不存在了。實踐證明，消滅了道岔有害空間，行車更加平穩(wěn)，過岔速度限制較小，因而特別適合運量大，需要開行高速列車的線路使用。

護軌設(shè)于固定轍叉的兩側(cè)，用于引導車輪輪緣，使之進入適當?shù)妮喚壊?，防止與叉心碰撞。目前我國道岔的護軌類型主要有鋼軌間隔鐵型、H型和槽型三種。護軌的防護范圍，應(yīng)包括轍叉咽喉至叉心頂寬50mm的一段長度，并要求有適當?shù)挠嘣！?span lang=EN-US>

轍叉護軌由中間平直段、兩端緩沖段和開口段組成，如圖所示。護軌平直段是實際起著防護作用的部分，緩沖段及開口段起著將車輪平順地引入護軌平直段的作用。緩沖段的沖擊角應(yīng)與列車允許的通過速度相配合。

三、岔枕 

在我國鐵路上，岔枕以使用木枕為主，近年來還設(shè)計和試鋪了混凝土岔枕及鋼岔枕。

木岔枕斷面和普通木枕基本相同，長度分為12級，其中最短的為2.60m，最長的為4.80m，級差為0.20m，采用螺紋道釘與墊板聯(lián)結(jié)。

鋼筋混凝土岔枕最長者為4.90m，級差為0.10m?；炷敛碚砼cⅢ型混凝土枕具有相當?shù)挠行еС忻娣e，采用無擋肩形式，岔枕頂面平直，岔枕中還預埋有塑料套管，依靠扣件摩擦及旋入套管中的道釘承受橫向荷載，按7mm配筋。

為了不讓轉(zhuǎn)換設(shè)備占用枕木空間，適應(yīng)大型養(yǎng)路機械設(shè)備的需要，提速道岔中還設(shè)計并采用了鋼岔枕。鋼岔枕內(nèi)腔應(yīng)滿足電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的安裝要求，同時考慮允許尖軌或心軌±15mm的伸縮量。鋼岔枕外寬要控制，以保證與相鄰岔枕間形成足夠的搗固空間。

鋼岔枕自身還應(yīng)有足夠的剛度，在輪載作用下盡可能減小撓度，保證為上部構(gòu)件及轉(zhuǎn)換設(shè)備提供良好的支承條件。

鋼岔枕與墊板、外鎖閉設(shè)備間設(shè)有絕緣部件。鋼岔枕底部焊有不規(guī)則條塊，增大與道床間的摩擦系數(shù)。

為使道岔的軌下基礎(chǔ)具有均勻的剛性，岔枕的間距應(yīng)盡可能保持一致。轉(zhuǎn)轍器和轍叉范圍內(nèi)的岔枕間距，通常采用(1～0.9)倍區(qū)間線路的枕木間距。設(shè)置轉(zhuǎn)轍桿的一孔，其間距應(yīng)適當增大。道岔鋼軌接頭處的岔枕間距應(yīng)與區(qū)間線路同類型鋼軌接頭處軌枕間距保持一致，并使軌縫位于間距的中心。

鋪設(shè)在單開道岔轉(zhuǎn)轍器及連接部分的岔枕，均應(yīng)與道岔的直股方向垂直。轍叉部分的岔枕，應(yīng)與轍叉角的角平分線垂直，從轍叉趾前第二根岔枕開始，逐漸由垂直角平分線方向轉(zhuǎn)到垂直于直股的方向。