【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和管理技術(shù)）并消化吸收，培養(yǎng)一支責(zé)任心強(qiáng)、有奉獻(xiàn)精神、技術(shù)水平高、有開(kāi)發(fā)能力的，包括科研、設(shè)計(jì)、制造、管理各方面人才的道岔隊(duì)伍，使我國(guó)鐵路道岔盡快達(dá)到世界先進(jìn)水平。 世界鐵路道岔發(fā)展的主要特點(diǎn) 世界各國(guó)鐵路道岔經(jīng)歷了一個(gè)比較長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，基本遵循與鐵路正線運(yùn)行速度相適應(yīng)陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 的模式。以日本新干線和法國(guó) TGV為代表的高速鐵路的成功運(yùn)營(yíng)，有力地促進(jìn)了道岔技術(shù)的發(fā)展，道岔總體水平才有了質(zhì)的飛躍。從道岔直向過(guò)岔速度看，達(dá)到與區(qū)間正線完全相同的水平，法國(guó)和德國(guó)的高 速道岔直向過(guò)岔速度都有超過(guò) 300km/h的記錄。為了辦理反向行車(chē)業(yè)務(wù)時(shí)避免限速造成時(shí)間損失，道岔側(cè)向過(guò)岔速度較高的大號(hào)碼道岔得到迅速發(fā)展，目前道岔側(cè)向最高容許速度已達(dá)到 230km/h。為適應(yīng)列車(chē)高速行車(chē)的需要，側(cè)向?qū)€半徑逐漸增大，平面線型由初期的圓曲線變?yōu)閽佄锞€或更復(fù)雜的線型。道岔結(jié)構(gòu)更加強(qiáng)化、緊湊、平順，沿線路方向的結(jié)構(gòu)剛度均勻，運(yùn)行效果平穩(wěn)、舒適。道岔軌下基礎(chǔ)由木枕發(fā)展到預(yù)應(yīng)力混凝土枕，又發(fā)展到無(wú)碴整體道床。道岔安裝裝置和轉(zhuǎn)換設(shè)備更趨科學(xué)、合理、安全。安裝了道岔安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)尖軌密貼狀態(tài)、轉(zhuǎn)轍機(jī)工 作狀態(tài)等各項(xiàng)直接關(guān)系行車(chē)安全的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到管理中心。從各國(guó)鐵路道岔的發(fā)展脈絡(luò)和成功運(yùn)用的實(shí)踐可以看出如下特點(diǎn)。 1）超前基礎(chǔ)研究，堅(jiān)持動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) 法國(guó)和德國(guó)都十分重視道岔基礎(chǔ)理論的研究工作，而且把所有的道岔部件置于道岔結(jié)構(gòu)整體中進(jìn)行研究，各個(gè)部件的狀態(tài)都會(huì)互為影響并直接影響道岔結(jié)構(gòu)的技術(shù)性能。如法國(guó)研究了軌頂坡的合理量值以獲得最優(yōu)的等效錐度，減緩列車(chē)運(yùn)行中的蛇行和搖擺 。德國(guó)為了降低岔區(qū)的輪軌動(dòng)力作用對(duì)道床的破壞，采用了高彈性的硫化橡膠基板，實(shí)現(xiàn)了岔區(qū)彈性與區(qū)間正線的一致性，大大降低了車(chē)體 的豎向振動(dòng)加速度；出于同樣的考慮，德國(guó)鐵路道岔為保證道岔和區(qū)間正線軌道剛度的均勻過(guò)渡，對(duì)道岔前后過(guò)渡段的合理剛度進(jìn)行了深入研究，設(shè)置的過(guò)渡段長(zhǎng)度和剛度滿足了剛度均勻的要求等等。這些反映出國(guó)外在道岔區(qū)的輪軌關(guān)系、軌道結(jié)構(gòu)合理剛度等基礎(chǔ)理論研究方面已達(dá)到相當(dāng)?shù)纳疃龋@是道岔技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。法國(guó)、德國(guó)、日本、奧地利等國(guó)在道岔技術(shù)的發(fā)展中充分利用了道岔動(dòng)力學(xué)的研究成果，除在線型、輪軌關(guān)系等模擬方面采用了仿真軟件外，還在道岔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、剛度設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)換計(jì)算等方面采用了準(zhǔn)靜態(tài)軌道強(qiáng)度計(jì)算理論或有限元結(jié)構(gòu)分析程序，對(duì)部件性能 和道岔整體動(dòng)力學(xué)性能都分別在室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，道岔性能也通過(guò)試驗(yàn)反饋和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不斷完善逐漸成熟。例如法國(guó)鐵路道岔為了摸索合理的軌頂坡，對(duì)各種不同軌頂坡時(shí)轉(zhuǎn)向架重心運(yùn)行軌跡進(jìn)行了數(shù)十萬(wàn)次的動(dòng)態(tài)測(cè)試，取得了可貴的第一手資料，為確定科學(xué)的軌頂坡提供了依據(jù)。 2）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化，制造質(zhì)量精密 把道岔作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)對(duì)各部分系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在各國(guó)道岔工作中體現(xiàn)得很充分，主要表現(xiàn)在三個(gè)一體化，即： 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 （ 1）研究、設(shè)計(jì)、制造、標(biāo)準(zhǔn)一體化。法、德、奧等國(guó)道岔工廠本身就負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究和設(shè)計(jì)制造，其任務(wù)的 承擔(dān)和完成都取決于市場(chǎng)的需求，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量由工廠承擔(dān)全部責(zé)任，因此，責(zé)任主體明確，工廠和使用部門(mén)界面清楚，工廠對(duì)市場(chǎng)的需求不僅有很高的積極性，而且對(duì)使用情況反應(yīng)十分迅速。這種管理模式對(duì)道岔技術(shù)的發(fā)展起到了很好的促進(jìn)作用。 （ 2）道岔各部件總成一體化。道岔各部件都對(duì)道岔結(jié)構(gòu)有至關(guān)重要的作用，法、德兩國(guó)在這方面都做了很深入的工作。例如法國(guó)采用高錳鋼整鑄搖籃式翼軌，前、后用閃光焊與鋼軌焊接，心軌第一牽引點(diǎn)電務(wù)裝置從底部伸出牽引心軌，另有兩個(gè) U型托托住心軌并在滑床板上滑動(dòng)。使用結(jié)果表明，錳鋼部位沒(méi)有低塌現(xiàn)象，滑 床臺(tái)也沒(méi)有出現(xiàn)影響轉(zhuǎn)換的壓痕。德國(guó)對(duì)道岔基礎(chǔ)剛度有深入的研究：德國(guó)道岔扣件系統(tǒng)的剛度當(dāng)列車(chē)速度 V160km/h時(shí)，道岔區(qū)僅軌下采用膠墊 。當(dāng)速度 160≤ V220km/h時(shí)，剛度為 30kN/mm。當(dāng) V≥ 220km/h時(shí)，無(wú)論有碴道床還是無(wú)碴軌道，剛度均為 ，軌下和墊板下均為橡膠墊板，軌下墊板厚度6mm，鐵墊板下通過(guò)整體硫化技術(shù)將橡膠件和鋼板組合，這種合理墊層的設(shè)置完全不是一般意義上的彈性墊板。 （ 3）工、電一體化。法、德都把道岔結(jié)構(gòu)、軌下基礎(chǔ)和電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備看作是相互影響的一體化系統(tǒng)。軌下基礎(chǔ) （岔枕）設(shè)計(jì)技術(shù)和制造工藝為道岔結(jié)構(gòu)保持幾何線型提供精確、可靠的安裝平臺(tái)。電務(wù)系統(tǒng)一方面要保證正常的道岔轉(zhuǎn)換與鎖閉功能；另一方面又要適應(yīng)道岔尖軌與心軌在無(wú)縫線路中伸縮，保持尖軌與心軌轉(zhuǎn)換后的正常工作線型。而道岔結(jié)構(gòu)也要為電務(wù)設(shè)備提供良好的工作環(huán)境和安裝條件。正所謂唇齒相依，互為提高，否則就會(huì)互相牽制，阻礙道岔技術(shù)的進(jìn)步。高速鐵路最突出的特點(diǎn)之一就是高度的精密性和平順性。對(duì)道岔結(jié)構(gòu)而言，包括兩方面含義：一是把道岔作為精密的機(jī)械設(shè)備，而不是一般的工程結(jié)構(gòu)，道岔結(jié)構(gòu)必須高精度、高平順，道岔各部件間的精密配合是保證 高速道岔具有高平順性和良好工作狀態(tài)態(tài)的關(guān)鍵 。二是道岔各部件應(yīng)具有十分嚴(yán)格的制造精度。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家道岔工廠都執(zhí)行十分嚴(yán)格的制造公差，例如道岔的軌下基礎(chǔ)，法國(guó)和德國(guó)的混凝土岔枕主要尺寸公差都是執(zhí)行 EN132304《鐵路應(yīng)用 — 軌道 — 混凝土軌枕和岔枕 — 預(yù)應(yīng)力混凝土岔枕》標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)控制墊板的釘孔間距小于 500mm 時(shí)，釘孔間距公差為177。 ，當(dāng)控制墊板的釘孔間距大于500mm時(shí)，釘孔間距公差為177。 ，岔枕拱度允許值為177。 1mm。又如法國(guó)使用的減磨滑床板，其滑床臺(tái)面有一層 ；德國(guó)的滑床臺(tái)面上有 一層減磨材料，表面還有一層蠟樣物質(zhì)，起填充減磨材料的作用，都達(dá)到很高的制造精度。這種嚴(yán)格的制造和組裝公差成效明顯。法國(guó)道岔在使用過(guò)程中軌距基本沒(méi)有變化，無(wú)需調(diào)整軌距，而且鋼軌也沒(méi)有側(cè)面磨耗。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 3）運(yùn)行平穩(wěn)舒適，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)安全 國(guó)外高速道岔的設(shè)計(jì)都十分重視旅客列車(chē)在通過(guò)道岔時(shí)的舒適性，使之盡量與區(qū)間線路相同。因此在平面線型設(shè)計(jì)時(shí)都采用了適應(yīng)高速行車(chē)的參數(shù)，如側(cè)向過(guò)岔速度 220km/h的高速道岔，法國(guó)的線型為圓緩（ R7350+三次拋物線型），德國(guó)的線型為緩圓緩（ R17000+R7300圓 +螺旋線），未被平衡 的離心加速度分別達(dá)到 ，時(shí)變率分別達(dá)到，與圓曲線線型相比，隨著曲率半徑增大和線型的合理，降低了未被平衡的離心加速度及其時(shí)變率，有利于提高旅行舒適度。 國(guó)外高速鐵路道岔采取了一系列保證安全的措施。高速道岔的設(shè)計(jì)檢算和試驗(yàn)速度為設(shè)計(jì)速度的 ，即當(dāng)直向過(guò)岔速度為 350km/h，側(cè)向過(guò)岔速度為 80km/h、 160km/h、 220km/h時(shí)，檢算和試驗(yàn)速度分別為 385km/h、 90km/h、 180km/h 和 240km/h，以保證在設(shè)計(jì)速度運(yùn)行時(shí)的 絕對(duì)安全。高速道岔除采用可靠的鎖閉系統(tǒng)外，還在尖軌及心軌牽引點(diǎn)間設(shè)置密貼檢查器，安裝調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)第一牽引點(diǎn)為 ，其他點(diǎn)為 1mm，隨時(shí)監(jiān)控尖軌和心軌的密貼狀態(tài)。道岔無(wú)縫化是實(shí)現(xiàn)高速行車(chē)的重要措施，在跨區(qū)間無(wú)縫線路中，道岔也處在固定區(qū)。為適應(yīng)這種結(jié)構(gòu)要求，法、德兩國(guó)在道岔結(jié)構(gòu)上通過(guò)心軌跟端結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、扣件扣壓力保證、設(shè)置限位器等措施限制尖軌及心軌的伸縮位移，而轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的鎖閉機(jī)構(gòu)要能在鎖閉及解鎖狀態(tài)下允許尖軌及心軌有一定范圍的自由伸縮。為了保證道岔可動(dòng)部分等薄弱環(huán)節(jié)的強(qiáng)度，尖軌均采用整根鋼軌，防止焊接尖軌由于焊 接質(zhì)量可能導(dǎo)致尖軌折斷等潛在問(wèn)題的出現(xiàn)，而且尖軌在制造過(guò)程中不允許發(fā)生扭曲，避免在尖軌中存在過(guò)大的殘余應(yīng)力。尖軌采用藏尖結(jié)構(gòu)、心軌設(shè)置防跳裝置等都是有效的安全措施。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第二章 鐵路道岔結(jié)構(gòu)的組成及作用 簡(jiǎn)述道岔及組成 單開(kāi)道岔由轉(zhuǎn)轍器、轍叉、及護(hù)軌、連接部分和岔枕組成，單開(kāi)道岔以它的鋼軌每米質(zhì)量及道岔號(hào)數(shù)區(qū)分類(lèi)型。目前我國(guó)的鋼軌有 75kg/m、 60kg/m、 50kg/m、45kg/m、 43kg/m 等類(lèi)型