轨道几何形位

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1、轨道几何形位第一节概述轨道几何形位指的是轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。从平面上看，轨道是由直线和曲线组成，一般在直线和圆曲线之间有一条曲率逐渐变化的缓和曲线相连。轨道的方向必须正确，直线的部分应保持笔直，曲线部分应具有相应的圆顺度。从横断面上看，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地通过曲线，曲线轨距还应考虑加宽。具体的加宽值根据曲线的半径而定。在直线上，两股钢轨的顶面应置于同一水平面上；曲线上外轨顶面应高于内轨顶面，形成一定的超高，使车体重力的向心分力抵消其曲线运行的离心力。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

2、适当的轨底坡。从纵断面上看，钢轨顶面应在纵向上保持一定的平顺度，为车辆平稳运行创造良好的条件。轨道是机车车辆运行的基础，直接支承机车车辆的车轮，并引导其前进。因而机车车辆走行部分的几何形位与轨道的几何形位之间应紧密配合。轨道几何形位的正确与否，对机车车辆的安全运行、乘客的旅行舒适度以及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。同时，轨道的几何形位因素直接影响机车车辆的横向和垂向加速度，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，该影响特别显著。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

3、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。轮轨相互作用的理论研究和国外高速铁路的实践证明，在高平顺的轨道上，高速列车的振动和轮轨间的动作用力都不大，行车安全和平稳舒适性都能够得到保证，轨道和车辆部件的寿命和维修周期也较长。反之，即使轨道、路基和桥梁结构在强度方面完全满足要求，而轨道平顺性不良时，在高速条件下各种轨道不平顺引起的车辆振动，轮轨噪声和轮轨动作用力将大幅度增加，使平稳、舒适、安全性严重恶化，甚至导致列车脱轨。本章主要介绍曲线轨道的几何形位，重点论述制定这些几何形位的理论、原则、方法和要求。有关道岔几何形位的内容将在道岔部分加以介绍。第二节  机车车辆走行部分的构

4、造机车的走行部分由车架、轮对、轴箱、弹簧装置、转向架及其他部件组成。车辆的走行部分是转向架，它包括侧架、轴箱、弹性悬挂装置、制动装置、轮对及其他部件。轮对是机车车辆走行部分的基本部件，由一根车轴和两个车轮组成。轮轴用水压机的强大压力压入轮心，并用轴键固定左右两轮的相互位置。轮心捅入轮轴的部分称轮毂，这样，车轮被压装在轮轴上，与车轴牢固地结合在一起。我国车辆上使用的车轮由整体轮和轮箍轮两种。目前绝大部分是整体辗钢轮。它由踏面、轮缘、轮辋、幅板和轮毂等部分组成。轮箍轮由轮心和轮箍组成。轮箍用热套的方法压装在轮心上。如图2-1所示。车轮和钢轨接触的面称为踏面。如图2-2所示。内燃机车和电力机车动轮

5、的踏面外形尺寸与车辆轮相同。车轮踏面有锥形踏面和磨耗型踏面两种形式。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的一段是经常和钢轨项面接触的部分，1:10的一段只在小半径曲线上，轨距加宽很大时才与钢轨顶面接触。车轮踏面的主要部分作成1:20圆锥面后，可以减少横向水平力对车轮的影响，增加车辆行驶的平移性。另外，在直线地段上行驶的车辆，当其偏向轨道一侧时，由于左右车轮滚动半径的不同，仍能返回到轨道中线。这样，虽然轮对的轨迹呈蛇形运动，但不会在车轮踏面上形成凹槽形磨耗，从而避免车轮通过道岔辙叉时发生剧烈的冲击和振动。上述优点均系与圆柱形踏面对比而言的。磨耗型踏面是曲线型踏面

6、，即将踏面制成与钢轨顶面基本吻合的曲线形状。这种踏面具有轮轨磨耗小、接触应力低以及改善机车车辆转向性能等优点。为防止车轮脱轨，在踏面内侧制成凸缘，如图2—2中左侧突起部分，称为轮缘。图中，轮缘左侧竖直的一面称车轮内侧面，因在运行时．它在钢轨的内侧。踏面右侧的坚直面称车轮外侧面。车轮内侧面与外侧面之间的距离称车轮宽度（轮辐宽）。通过踏面上距车轮内侧面一定距离的一点，划一水平线，称踏面的测量线。由测量线至轮缘顶点的距离称轮缘高度。由测量线向下10mm处量得的轮缘厚度，称车轮的轮缘厚度（d）。取踏面上距车轮内侧面一定距离的一点为基点，规定在这一基点上测量车轮直径和轮箍厚度。轮对上左右两车轮内侧面之

7、间的距离，称轮对的轮背内侧距离(T)。这个距离加上两个轮缘厚度称轮对宽度（q）。为使机车车辆能在轨道上安全行驶，就必须使所有轮对都具有相同的宽度，只容许有很少的制造公差，轮对宽度可按下式计算（见图2—3）：q＝T+2d（2—1）式中T——轮对的轮背内侧距离，mm；d——轮缘厚度，mm；q——轮对宽度，mm。根据《铁路技术管理规程》（简称《技规》）规定，我国机车车辆轮对的主要尺寸见表2—1（表中数据未计车轴承载