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轨道几何形位(学生复习)

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轨道几何形位及Ⅱ型板结构高度

轨道几何形位及Ⅱ型板结构高度

无砟轨道培训资料之一轨道几何形位及Ⅱ型板结构高度一、轨道几何形位概述轨道几何形位是指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。

从轨道平面位置来看，轨道由直线和曲线所组成，一般在直线与圆曲线之间有一条曲率渐变的曲线相连接。

轨道的方向正确，直线部分应保持笔直，曲线部分应具有相应的圆顺度。

从轨道的横断面来看，轨道的集合形位包括轨距、水平、外轨超高和轨底坡。

从轨道的纵断面上看，轨道的几何形位包括轨道的前后高低。

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。

二、直线轨道的几何形位1、轨距轨距是钢轨顶面下16mm范围内的两股钢轨作用边之间的最小距离。

标准轨距尺寸为1435mm。

轨距用道尺测量，轨距变化应缓和平顺。

2、水平水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。

在直线地段两股钢轨顶面应置于同一水平面上，使两股钢轨所承受荷载均匀，以保持列车平稳运行。

两股钢轨顶面的水平偏差值，沿线路方向的变化率不可太大，在1m距离内，这个变化不可超过1mm，否则即使两股钢轨的水平偏差不超过允许范围，也将引起机车车辆的剧烈摇晃。

实践中有两种性质不同的钢轨水平偏差：一种偏差称为水平差，就是在一段规定的距离内，一股钢轨的顶面始终比另一股高，高差值超过容许最大偏差值；另一种称为三角坑，其含义是在一段规定的距离内，先是左股钢轨高于右股，后是右股高于左股，高差值超过容许偏差值，而且两个最大水平误差之间的距离不足18m。

3、轨向轨向是指轨道中心线在水平面上的平顺性。

相对轨距来说，轨道方向往往是行车平稳性的控制性因素。

只要方向偏差保持在容许范围以内，轨距变化对车辆振动的影响就处于从属地位。

4、前后高低轨道沿线路方向的竖向平顺性称为前后高低。

经过一段时间列车运行后，由于路基状态捣固坚实程度、扣件松紧、枕木腐朽和钢轨磨耗的不一致性，就会产生不均匀下沉，造成轨面前后高低不平，及在有些地段下沉较多，出现坑洼，这种不平顺称为静态不平顺；有些地段从表面上看是平顺的，但实际上轨底与铁垫板或者轨枕之间存在间隙（间隙超过2mm时称为吊板），或者轨底与道碴之间存在空隙（空隙超过2mm时称为空板或者暗坑）、或者轨道基础弹性的不均匀（路基填筑的不均匀，道床弹性的不均匀等），当列车通过时，这些地段的轨道下沉不一致，也会产生不平顺，这种不平顺称为动态不平顺。

第三章-轨道几何形位

第三章-轨道几何形位

第三章轨道几何形位3.1 概述轨道几何形位是指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。

3.1.1 轨道几何形位的基本要素轨距:在轨道的直线部分，两股钢轨之间应保持一定的距离水平:两股钢轨的顶面应位于同一水平或保持一定的相对高差方向:轨道中线位置应与它的设计位置一致前后高低:两股钢轨轨顶所在平面（即轨面）在线路纵向应保持平顺轨底坡:为使钢轨顶面与锥形踏面的车轮相配合，两股钢轨均应向内倾斜铺设轨距加宽:在轨道的曲线部分，除应满足上述要求外，还应根据机车车辆顺利通过曲线的要求，将小半径曲线的轨距略以加宽外轨超高:为抵消机车车辆通过曲线时出现的离心力，应使外轨顶面略高于内轨顶面，形成适当的外轨超高缓和曲线:为使机车车辆平稳地自直线进入圆曲线（或由圆曲线进入直线），并为外轨逐渐升高、轨距逐渐加宽创造必要的条件，在直线与圆曲线之间，应设置一条曲率和超高渐变的缓和曲线3.1.2 控制轨道几何形位的重要性3.2 机车车辆走行部分构造简介转向架的主要功能是：将车体荷载均匀分配于轮对，保证机车车辆顺利通过曲线，并降低轮对振动对车体的影响。

3.2.1 转向架的构造和类型重要概念全轴距:同一机车车辆最前位和最后位车轴中心间水平距离固定轴距:同一转向架上始终保持平行的最前位和最后位车轴中心间水平距离车辆定距:车辆前后两转向架上车体支承间的距离3.2.2 轮对对轮对的要求是：应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载荷下安全运行；应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，自重最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相互作用力；应具备阻力小和耐磨性好的优点，以降低牵引动力损耗并提高使用寿命；应能适应车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线，还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。

踏面：车轮与钢轨的接触面；轮缘：突出的圆弧部分，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分；车轮内侧面：轮缘内侧面的竖直面；车轮外侧面：与车轮内侧面相对的竖直面；车轮宽度：车轮内外两侧面之间的距离；轮辋：车轮上踏面下最外的一圈；轮毂：轮与轴互相配合的部分；幅板：联接轮辋与轮毂的部分，幅板上有两个圆孔，便于轮对在切削加工时与机床固定并供搬运轮对之用。

3、轨道几何形位

3、轨道几何形位
2.轨距容许误差
容许偏差值为+6mm和-2mm，即宽不能超过l441mm，窄 不能小于1433mm。
轨距变化应和缓平顺，其变化率：正线、到发线不应 超过2‰(规定递减部分除外)，站线和专用线不得超过3‰， 即在lm长度内的轨距变化值：正线、到发线不得超过2mm， 站线和专用线不得超过3mm。
轨距尺的使用
作业 经常 临时 验收 保养 补修
υmax≤120km／h 正线及到发线
作业 经常 临时 验收 保养 补修
其他站线
作业 经常 临时 验收 保养 补修
轨距(mm)
+2 +4 +6 +4 +6 +8 +6 +7 +9 +6 +9 +10 -2 -2 -4 -2 -4 -4 -2 -4 -4 -2 -4 -4
第二章 轨道几何形位
兰州交通大学 土木工程学院
本章重点
1、直线轨道几何形位 2、曲线超高设置 3、缓和曲线设置
第一节 概述
一、轨道几何形位定义： 是指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。 二、分类 1、 轨道平面位置来看 ·直线 ·圆曲线 ·缓和曲线：一般在直线和圆曲线间插入一条曲率渐 变缓和曲线相连接 要求：轨道的方向必须正确，直线部分应保持笔直， 曲线部分应具有与曲率相适应的圆顺度。
置、制动装置、轮对以及其它部件组成。 轮对是机车车辆走行部分的基本部件，由一根车轴和两
个相同的车轮组成。
客车转向架的基本构造示意图
1－侧架； 2－轮对；3－轴箱润滑装置；4－液压减震器； 5－基础制动装置；6－摇枕；7－螺旋圆弹簧
我国车辆上使用的车轮有整体轮和轮箍轮两种，但绝 大多数是整体轮，它由踏面、轮缘、轮辐、幅板和轮毂 等部分组成，如图6—1所示。车轮和钢轨接触的面称为 踏面。

轨道几何形位

轨道几何形位

轨道几何形位1.轨道几何形位：是指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。

目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不间断地运行。

轨道几何位五要素：（1）轨距；（2）水平；（3）前后高低；（4）方向；（5）轨底坡。

2.导语轨道直接承受来自机车车辆的载荷，并引导机车车辆的运行。

为确保列车的安全运行，轨道的两股钢轨之间，应保持一定的距离，即轨距。

3.轨距轨距是钢轨顶面下16mm处两股钢轨工作边之间的距离。

轨距=轮对宽度+游间（活动量）我国的标准轨距为1435mm。

其它轨距：宽轨距1524mm、1600mm、1670mm，俄罗斯、印度及澳利亚、蒙古等国采用。

窄轨距：1067mm、1000mm、762mm、610mm，日本高速铁路采用1067mm轨距，云南省境内尚保留有1000mm轨距，台湾省铁路采用1067mm轨距。

轨距误差+6mm,-2mm变化率：2‰4.轨距的测量（每6.25m检查一处）（1）道尺（轨距尺）静态测量轨距尺是用于测量铁路线两股钢轨间的轨距、水平度以及超高等的专用计量器具。

（2）轨检车动态测量用来检测轨道的几何状态和不平顺状况，以便评价轨道几何状态的特种车辆，简称轨检车。

检测项目：高低、水平、三角坑、方向、轨距，以及里程和行车速度。

5.游间为了使列车在轨道上顺利运行，轨距应略大于轮对宽度，两者之间应留有一定的空隙，称为游间。

6.水平（1）定义：两股钢轨顶面在直线上水平，曲线上保持一定超高。

（2）目的：保持两股钢轨受力均匀。

（3）量测：道尺与检查车（4）水平不平顺规定：不大于4mm误差，变化率小于1‰。

7.三角坑（扭曲不平顺）左右两股钢轨顶面相对于轨道平面发生的扭曲状态。

危害：引起车辆侧滚和侧摆，轮载变动，车辆倾覆脱轨，危及行车安全，必须立即消除。

8.前后高低（1）定义：线路纵向平顺情况；（2）量测10m弦4mm不平顺；9.方向（1）定义：线路中心的方向；（2）量测：直线10m弦＜4mm，曲线：20m弦（3）方向不平顺危害横向力增加容易脱轨胀轨跑道10.高低不平顺（1）静态：钢轨磨耗、轨枕腐烂、道床下沉（2）动态（动力型不平顺）：接头支撑刚度削弱枕木失效或扣件脱落道床暗坑道床板松散短波不平顺，增大轮轨作用力，长波不平顺降低旅客舒适度11.轨底坡（1）定义：钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度（内倾度）（2）目的：车轮压力集中于钢轨中轴线上减小荷载偏心矩降低轨腰应力避免轨头与轨腰连接处发生纵裂。

西南交大城市轨道方向轨道复习资料

西南交大城市轨道方向轨道复习资料

轨道几何形位轨道几何形位：轨道各部分的几何形状、相对位置、基本尺寸平面包括：直线曲线横断面：轨距、水平、外轨超高和轨底坡纵断面看包括：轨道的前后高低外轨超高外轨提高法、线路中心高度不变法直线轨道几何基本要素：轨距、水平、轨向、前后高低、轨底坡轨距：钢轨顶面下16mm内两股钢轨作用边之间最小距离水平：线路两股钢轨顶面相对高差轨向：轨道中心线在水平面上平顺前后高低：沿线路方向的竖向平顺性轨底坡：轨底和轨道之间的横向坡度，1/40 曲线轨距加宽基本原则：保证大多数车辆能自由内接通过保证固定轴距较长机车不出现锲型内接保证车轮不掉道St=qmax+f0，f0=L^2/2R,e=St-S0三角坑：两钢轨不在同一水平面上，水平差最大两点间距小于18m形成的病害，可能造成脱轨道岔道岔类型：普通单开、单式对称、三开、交分道岔，交叉渡线单开道岔的构造：转辙器、辙叉及护轨、连接部分主要尺寸：道岔号数N（辙叉角α），轨距S，轨缝б，转辙角β，尖轨长l0，道岔中心0 过岔速度：列车直向和侧向通过道岔的速度影响侧向过岔速度因素：车辆和钢轨的撞击引发动能损失提高速度方法：增大导曲线半径，加强道岔结构，改进平面设计，采用曲线尖轨和辙叉，采用变曲率的导曲线影响直向：和翼轨护轨缓冲段作用边碰撞，刚度分布不均提高速度方法：岔区轨道刚度均匀化，，活动心轨型辙叉代替固定辙叉道岔：机车从一股轨道转到或越过另一股轨道时必不可少的设备基本形式：连接、交叉、连接交叉组合道岔中心：单开道岔直股的中心线与曲股中心线的交点道岔前长：道岔中心到基本轨前端距离道岔后长：道岔中心到辙叉尾端距离理论全长：尖轨理论尖端至辙叉理论尖端道岔实际全长：道岔前后轨缝中心间距轨道力学分析竖向静力分析模型：点支撑梁模型和连续支撑梁模型假设：轮载作用在钢轨的对称面，两种模型只取了轨道的一半，两股钢轨静轮载相等，为轴重0.5钢轨抗弯刚度EI：使钢轨产生单位曲率所需力矩钢轨支座刚度D：使钢轨支坐顶面产生单位下沉时，所需施加于支座顶面的力道床系数C：使道床顶面产生单位下沉时所需施加在道床顶面单位面积上的压力钢轨基础弹性模量u：使单位长度的钢轨基础产生单位下沉时所需施加在上的分布力刚度系数k：轨道系统特性参数轨道刚度Kt：使钢轨产生单位下沉所需的竖向荷载轨道城轨交通类型和普通轨道交通区别城轨交通是用于载客，短途，在城市内部的特定专线，特定区间运行，以缓解城市内部交通压力为主要任务的轨道交通工具，成本较高；普通轨道交通主要用于中长途的载客，由于成本较低也兼作运输货物的作用轨枕的作用：承受来自钢轨的压力，并把它分布传递至道床，同时利用扣件保持钢轨的正确位置。

直线轨道几何形位02

直线轨道几何形位02

●轨向
轨向（又称方向）：指轨道中心线在水平面上的平 顺性
相对轨距来说，轨道方向往往是行车平稳性的控制因 素
在无缝线路地段，若轨道方向不良，还可能在高温季 节引发胀轨跑道事故（轨道发生明显的不规则横向位 移），严重威胁行车安全
●前后高低
前后高低：指轨道沿线路方向的竖向平顺性
新建或经过大修的轨道，即使其轨面是平顺的，但经过一 段时间列车运行后，由于路基状态、道床捣固坚实程度、以 及钢轨磨耗的不一致性，将产生不均匀下沉，致使轨面出现 坑洼，称为静态不平顺；有些地段，从表面上看，轨面是平 顺的，但实际上轨底与铁垫板或轨枕之间存在间隙（间隙超 过2 mm时称为吊板），或轨枕底与道碴之间存在间隙（间 隙超过2 mm时称为空板或暗坑），或轨道基础弹性的不均 匀（路基填筑的不均匀、道床弹性的不均匀等），当列车通 过时，这些地段的轨道下沉不一致，也会产生不平顺，这种 不平顺称为动态不平顺。
q=T+2d
第3节 直线轨道几何形位
直线轨道几何形位包括：轨距、水平、轨向、前后 高低、轨底坡 ●轨距
定义、分类、测量、标准
游间的概念及其对列车走行平稳性和轨道稳定性的 影响。
●水平
水平：是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差
两种不同性质的水平偏差：水平差（在一段规定的 距离内，一股钢轨的顶面始终比另一股高，高差值超过 容许偏差值 ）、三角坑（又称扭曲）（在一段规定的距 离内，先是左股钢轨高于右股，后是右股高于左股，高 差值超过容许偏差值，而且两个最大水平误差点之间的 距离，不足18 m。见下图 ）
轨距(mm) 1435 1440 1450
1）保证占列车大多数的车辆能以自由内接形式通过 曲线；
2）保证固定轴距较长的机车通过曲线时，不出现楔 形内接，但允许以正常强制内接形式通过；

轨道几何形位

轨道几何形位

1.轨道几何形位：是指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。

目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不间断地运行。

轨道几何位五要素：（1）轨距；（2）水平；（3）前后高低；（4）方向；（5）轨底坡。

2.导语轨道直接承受来自机车车辆的载荷，并引导机车车辆的运行。

为确保列车的安全运行，轨道的两股钢轨之间，应保持一定的距离，即轨距。

3.轨距轨距是钢轨顶面下16mm处两股钢轨工作边之间的距离。

轨距=轮对宽度+游间（活动量）我国的标准轨距为1435mm。

其它轨距：宽轨距1524mm、1600mm、1670mm，俄罗斯、印度及澳利亚、蒙古等国采用。

窄轨距：1067mm、1000mm、762mm、610mm，日本高速铁路采用1067mm轨距，云南省境内尚保留有1000mm轨距，台湾省铁路采用1067mm轨距。

轨距误差+6mm,-2mm变化率：2‰4.轨距的测量（每6.25m检查一处）（1）道尺（轨距尺）静态测量轨距尺是用于测量铁路线两股钢轨间的轨距、水平度以及超高等的专用计量器具。

（2）轨检车动态测量用来检测轨道的几何状态和不平顺状况，以便评价轨道几何状态的特种车辆，简称轨检车。

检测项目：高低、水平、三角坑、方向、轨距，以及里程和行车速度。

5.游间为了使列车在轨道上顺利运行，轨距应略大于轮对宽度，两者之间应留有一定的空隙，称为游间。

6.水平（1）定义：两股钢轨顶面在直线上水平，曲线上保持一定超高。

（2）目的：保持两股钢轨受力均匀。

（3）量测：道尺与检查车（4）水平不平顺规定：不大于4mm误差，变化率小于1‰。

7.三角坑（扭曲不平顺）左右两股钢轨顶面相对于轨道平面发生的扭曲状态。

危害：引起车辆侧滚和侧摆，轮载变动，车辆倾覆脱轨，危及行车安全，必须立即消除。

8.前后高低（1）定义：线路纵向平顺情况；（2）量测10m弦4mm不平顺；9.方向（1）定义：线路中心的方向；（2）量测：直线10m弦＜4mm，曲线：20m弦（3）方向不平顺危害横向力增加容易脱轨胀轨跑道10.高低不平顺（1）静态：钢轨磨耗、轨枕腐烂、道床下沉（2）动态（动力型不平顺）：接头支撑刚度削弱枕木失效或扣件脱落道床暗坑道床板松散短波不平顺，增大轮轨作用力，长波不平顺降低旅客舒适度11.轨底坡（1）定义：钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度（内倾度）（2）目的：车轮压力集中于钢轨中轴线上减小荷载偏心矩降低轨腰应力避免轨头与轨腰连接处发生纵裂。

轨道几何形位华东交大复习专题

轨道几何形位华东交大复习专题

• 3.曲线轨道轨距加宽的计算原理： • 按机车最大的固定轴距以正常强制内接顺利通过最小曲线半径的条件来确定
轨距。 • 按机车车辆以自由接方式通过曲线条件来确定轨距。 • 保证车轮不掉道，即最大轨距不超过允许值。
（四）根据我国既有的客货混运线路和新建铁路设计施工时的需要， 通常采用如下三种平均 来设置超高 V0 1.全面考虑每次列车速度和质量的平均计算
高低：
• 轨道沿线路方向的纵向平顺性称为高低。 • 前后高低用10m弦测量时，最大矢度值不应超过4mm • 量测：一米长的轨道不平顺仪；10（20、40）m弦等；轨检车或轨道不平顺检 测小车。
• 高低产生的原因：
• （1）静态不平顺：道床变形、路基不均匀沉降、三角坑。 • （2）动态不平顺：空吊板、暗坑和轨道弹性不均匀。
三、机车车辆运动形态与类型
• • • • • • （1）沿轨道纵向的振动，称为伸缩运动（x方向）。 （2）车体的横向振动，称为侧摆运动（y方向）。 （3）车体的上下振动，称为沉浮运动（z方向）。 （4）车体绕垂直轴（z轴）的振动，称为摇头运动（又称蛇行运动）。 （5）车体绕纵向水平轴（x轴）的振动，称为侧滚运动。 （6）车体绕横向水平轴（y轴）的振动，称为点头运动。
• 在大多数情况下，车体的运动并非单一自由度的运动，而是由两种或三种运动 组合而成，车体的运动就较为复杂。
• 轨距
• 轨距是两股钢轨头部内侧与轨道中线相垂直的距离(在钢轨顶面下16mm范围内 量取)。 • 直线轨道的轨距规定值为1435mm。 • 轨距变化率：正线和到发线不应超过2‰（规定递减部分除外），站线和专用 线不得超过3‰，高速铁路不超过1‰。 • 量测：道尺（静态）；轨检车（动态） • 游间：钢轨与轮缘之间的空隙

轨道几何形位(几何尺寸)

轨道几何形位(几何尺寸)
需轨距加宽1/2个直线轨道最小游间。
轨距加宽必须满足如下原则：
z 1．保证占列车大多数的车辆能以自由内接形 式通过曲线；
z 2．保证固定轴距较长的机车通过曲线时，不 出现楔形内接，但允许以正常强制内接形式通 过；
z 3.保证车轮不掉道，即最大轨距不超过容许限 度(最大允许轨距的确定原则：一侧紧靠，另一 侧与变坡点接触。考虑了车轴的弯曲、弹性挤 开量、钢轨的廓形)。
– 1、影响安全性的因素： z 轨距、水平、轨向、外轨超高等; z 这些几何形位超限是产生机车车辆掉道、爬轨以及倾覆 的直接因素。
– 2、影响旅行舒适度的因素： z 有轨距、轨向、外轨超高顺坡及其变化率、缓和曲线线 形、前后高低等； z 这些几何形位因素直接影响机车车辆的横向及竖向的加 速度，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。
z 随着高速铁路的发展，动态不平顺已广泛受到关注。 尤其是高速（为什么？）。
– 高速－高平顺性－施工、设计、养护均应考虑－－尤其线下 基础的稳定（秦沈、胶新线）。
轨道前后高低不平顺，危害：
z 列车通过这些地方时，冲击动力增加， 加速道床变形，从而更进一步扩大不平 顺，加剧机车车辆对轨道的破坏，形成 一个恶性循环过程。
– 两股钢轨顶面的水平偏差值，沿线路方向的变化率 不可太大。在lm距离内，这个变化不可超过lmm， 否则即使两股钢轨的水平偏差不超过允许范围，也 将引起机车车辆的剧烈摇晃。
z 二种性质不同的钢轨水平偏差，对行车 的危害程度也不相同：
– 水平差：
z 这就是在一段规定的距离内，一股钢轨的顶面始 终比另一股高，高差值超过容许偏差值。
z 窄轨距：
– ＜1435mm，1067mm（台湾），1000mm（如昆 局开远分局），600mm等（有的采用三条轨 －－适应不同车辆要求）

第二章 轨道几何形位题

第二章 轨道几何形位题

轨道几何形位一、填空题1、轨道几何形位是指轨道各个部件的、和。

2、保持轨道几何形位的目的是保证机车车辆在轨道上、、。

3、从轨道横断面上来看，轨道的几何形位包括、、和；从轨道的纵断面上来看，轨道的几何形位包括。

4、标准规矩尺寸为。

5、和是两种性质不同的钢轨水平误差。

6、机车车辆通过曲线的内接形式：、、、。

7、在设置外轨超高时，主要有和两种方法。

8、我国铁路常用的缓和曲线方程式是。

9、缓和曲线长度的确定最主要的是保证和两个条件。

二、名词解释1、轨底坡：2、水平差：3、三角坑：4、轨向：5、欠超高：6、过超高：三、简答题1、静态不平顺的定义。

2、曲线轨距加宽原则。

3、如何判断轨底坡设计是否正确。

4、曲线外轨超高的原因。

5、分别解释外轨提高法和线路中心高度不变法的含义。

6、如何确定缓和曲线的长度。

四、计算题1、某铁路曲线的半径为1000米,观测的通过的列车加权平均速度为80千米/小时,旅客列车的最高行车速度为110千米/小时,货物列车的最低行车速度为60千米/小时.（1）计算该曲线应设置多大的外轨高度并检算欠超高和过超高（2）若保证最大的欠超高允许为80毫米,该曲线允许最高行车速度为多少?答案一、填空题1、轨道几何形位是指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。

2、保持轨道几何形位的目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不间断地运行。

3、从轨道横断面上来看，轨道的几何形位包括轨距、水平、外轨超高和轨底坡；从轨道的纵断面上来看，轨道的几何形位包括轨道的前后高低。

4、标准规矩尺寸为1435mm。

5、水平差和三角坑是两种性质不同的钢轨水平误差。

6、机车车辆通过曲线的内接形式：斜接、自由内接、楔形内接、正常强制内接。

7、在设置外轨超高时，主要有外轨提高法和线路中心不变法两种方法。

8、我国铁路常用的缓和曲线方程式是放射螺旋线。

9、缓和曲线长度的确定最主要的是保证行车安全和行车平稳两个条件。

二、名词解释1、轨底坡：轨道两股钢轨底面应设置一定的轨底坡，使钢轨向内倾斜，以保证锥形踏面车轮荷载作用于钢轨断面的对称轴。

第二章-轨道几何形位复习过程

第二章-轨道几何形位复习过程
轮对宽度等于T+2d。
为使车轮能顺利通过半径较小的曲线，可把全部车轴分别安装在几个 车架上。为防止车轮由于轮对歪斜而陷落于归到中间，安装在同一个 车架或转向架上的车轴，必须保持相互之间的平行位置。
同一车体最前位和最后位车轴中心间水平距离，称为全轴距。
同一车架或转向架上始终保持平行的最前位和最后位车轴中 心间水平距离，称为固定轴距。 车辆前后两走行部分上车体支承间的距离称为车辆定距。
车轮位于两股钢轨内侧的竖直 面，称为车轮内侧面，而另外 一侧的竖直面称为外侧面。车 轮内侧面和外侧面之间的距离 称为车轮宽度。
测量线，通过踏面上距车轮内侧一定距离的一点画一条水平线，称 为踏面测量线。测量线至轮缘顶部的距离称为轮缘高度。
测量线向下10mm处量得的轮缘厚度，称为轮缘厚度（d）。
轮对上左右车轮内侧面之间的距离，称为轮对的轮背内侧距 离（T）。
在《铁路线路维修规则》中对水平和轨向有明确的规定。
前后高低、轨底坡
前后高低：沿线路方向的竖直平顺性称为前后高低。轮对通过不平顺 时，动压力将会增大，这将对轨道产生很大的破换作用，加速道床的变 形。 轨底坡：轨底和轨道平面之间形成的一个横向坡度。 轨底坡的使用使得轮轨接触集中于钢轨顶部，钢轨的轴线受力，提 高了钢轨的横向稳定性，降低了钢轨的不均与磨损。设置轨底坡的 目的是为了钢轨能适应车辆的圆锥形踏面(车轮踏面接触轨头的主要 部分为1:20的圆锥面) ， 使车轮压力集中于钢轨中轴线，减少轨头 偏心磨耗。
限会产生车辆 掉道、爬轨和倾覆。
影响舒适度：影响因素有轨距、轨向、外轨超高顺坡及 其变化率、缓和曲线线性等。将会影响车辆的横向和竖向 的加速度，产生惯性力。
影响设备使用寿命及养护费用：影响因素有轨距、轨向、 外轨超高变化前后高低等。将会影响个部件的受力。

第2章轨道几何形位总结

第2章轨道几何形位总结
48 西南交通大学
7.曲线最大容许轨距
1）按最不利条件考虑 a.轮缘最薄 b.一侧轮缘紧贴钢轨 c.踏面变坡点在钢轨头部圆弧内
49
西南交通大学
smax d min Tmin A min r 22 1350 100 - 13 - 3 1456 (mm)
2）曲线最大轨距取值 Sb=Smax-q=1456-6=1450（mm） 其中： Smax—— 曲线最大容许轨距 — 超过危险 dmin——最薄轮缘 Tmin——最小轮背内侧距离 r——钢轨头部圆弧半径 Amin——车轮内侧面至踏面变坡点的距离
22 西南交通大学
3.轮对尺寸 1)轮背内侧距离（T）及轮对宽度（q）
2)车轮踏面形状及尺寸 (mm) h d m 机车 28 33 140 车辆 25 32 135
23
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§2.3
直线轨道
一.对直线轨道的要求 1.轨距符合要求 1435(+6/-2)mm 2.平顺性良好（水平、高低、轨向） 3.轨底坡正确
§2.1 线路的平面及纵断面
线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线 路的平面 ，表明线路的直、曲变化状态。
7
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平面要素：直线与曲线
8 西南交通大学
§2.1 线路的平面及纵断面
一、线路平面 线路平面要素
直线 曲线
圆曲线 缓和曲线 曲线半径的大小是影响工程费和运营条件的基 本因素，按照地形条件和设计行车速度的要求， 规定最小半径。 曲线的不利影响：曲线阻力、限制行车速度和 加速轨道磨损；列车通过曲线时产生离心力,容易 脱轨和加速轨道和车轮磨损。 曲线地段加强：限制半径、曲线加宽、外轨超 高、增设轨距拉杆等。
固定轴距：同一转向架上 前后两轴距离。始终是平 行的。

轨道几何形位 几何尺寸

轨道几何形位 几何尺寸
z 窄轨距：
– ＜1435mm，1067mm（台湾），1000mm（如昆 局开远分局），600mm等（有的采用三条轨 －－适应不同车辆要求）
游间：e=s-q
z q(轮距宽) z s（轨距） z 对列车平稳性和轨道的稳定性有重要影响（思
考：太大、太小均不利－－原因？？）。
q(轮距宽) s（轨距） 游间的计算
第三章 轨道几何形位（几何尺寸）
§3－1 概述
一、定义
z 轨道几何形位是指：
– 轨道各部分的几何形状； – 相对位置； – 基本尺寸。Fra bibliotek二、分类：
z 1、从轨道平面位置来看：
– 轨道由：
z 直线； z 曲线； z 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。
需轨距加宽1/2个直线轨道最小游间。
轨距加宽必须满足如下原则：
z 1．保证占列车大多数的车辆能以自由内接形 式通过曲线；
z 2．保证固定轴距较长的机车通过曲线时，不 出现楔形内接，但允许以正常强制内接形式通 过；
z 3.保证车轮不掉道，即最大轨距不超过容许限 度(最大允许轨距的确定原则：一侧紧靠，另一 侧与变坡点接触。考虑了车轴的弯曲、弹性挤 开量、钢轨的廓形)。
– 轨底坡：
z 轨道两股钢轨底面应设置一定的轨底坡，使钢轨向内倾斜，以保 证锥形踏面车轮荷载作用于钢轨断面的对称轴。
z 3、从轨道的纵断面上看：
z 轨道的几何形位包括轨道的前后高低。
– 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。高速列车要求线路高平 顺性。
三、意义：
z 轨道几何形位正确与否，对机车车辆的安全运行、 乘客的旅行舒适度、设备的使用寿命和养护费用起 着决定性的作用：
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• 磨耗型踏面可减少轮轨接触应力，保持车辆直 线运行的横向稳定，有利于曲线通过。
轮对尺寸
• 车轮名义直径： • 轮缘高度及轮缘厚度
• 轮背内侧距离T及轮对宽度q
车轮名义直径
钢轮在离轮缘内侧70mm 处测量所得的直径。
70
• 车轮直径的大小，对车辆的影响各有利弊。
• 轮径小，可以降低车辆重心，增大车体容积， 减小车辆簧下质量，缩小转向架固定轴距， 但其阻力增加，轮轨接触应力增大，加速踏 面磨耗；小直径车轮通过轨道凹陷和接缝也 产生较大的振动。
正常 最小 最大 正常 最小 最大 正常 最小
车辆轮 25 34 22 1356 1353 1350 1424 1421 1394
机车轮 28 33 23 1356 1353 1350 1422 1419 1396
3.3 直线轨道几何形位及其标准
• 3.3.1 轨距 • 3.3.2 水平 • 3.3.3 方向 • 3.3.4 前后高低 • 3.3.5 轨底坡
3.3.1 轨距
16mm
• 轨距是钢轨顶面下16mm处两股钢轨作用边之间 的距离。
• 轨距用道尺或其它工具测量。
• 当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨的作用边 时，另一个车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间 便形成一定的间隙，这个间隙称为游间。
• 从图中可以看出，δ=s-q
q
δ
S
游间
• 轨距和轮对宽度都规定有容许的最大值和最小
间的距离。
• 轮对宽度q ：轮背内侧距离加上两个轮缘厚
度（2d）称为轮对宽度：q T 2d
• 轮对宽度必须与轨距相配合。为使机车车辆安全 通过轨道，所有轮对都应有标准的宽度，只容许 很少的制造公差。
• 《铁路技术管理规程》规定，我国机车车辆轮对 的主要尺寸如下：
轮对主要尺寸表（mm）
名称
轮缘 轮缘厚度 d ຫໍສະໝຸດ 背内侧距离 T 轮对宽度 q 高度 f
• 国内外的理论计算和试验研究表明，轨道不平顺是引起 机车车辆在线路上产生振动的主要原因。被认为是微小 的不平顺，在300km/h高速运行条件下所激发的车体 振动便可能超过允许限度。
• 例如，幅值10mm波长10m接连不断的高低不平顺， 在常速下所引起的车体和轮轨动力作用都很小，但当速 度达到300 km/h时，就可使车体产生垂向加速度为 1.76m/s2，频率为2Hz的持续振动。
• 随着高速铁路的发展，动态不平顺已受到广泛 关注。
动态高低不平顺示意图 吊板
暗坑
• 当车轮通过轨道不平顺地段时，动力效应增加。根 据运营经验，连续三个空吊板可以使钢轨受力增加 一倍以上。一般说来，长度在4m以下的不平顺，将 引起机车车辆对轨道产生较大的破坏作用，明显加 速道床变形，是养路工作的重点控制对象。
• 又如，幅值仅为5mm波长10m的轨向不平顺，在 常速下所引起的振动更小，而在300km/h时，却 可能使车体产生横向加速度为0.65m/s2，频率为 2Hz的振动。
• 根据国际振动环境标准ISO2631的规定，对于振 动频率为1～2Hz，累计持续时间为4小时的车体振 动环境，保持舒适感不减退的允许加速度限值规定 为：横向0.17 m/s2,垂向0.34～0.49m/s2。可见 以上数据已远远超过所规定的允许限值。
值。若轨距最大值为
S
，最小值为
max
S，mi轮n 对宽
度最大值为 ，最qm小ax 值为 ，则qmin
游间最大值：
S q max
max
min
游间最小值：
S q min
min
max
• 我国机车车辆的轮轨游间见下表：
轮轨游间表
车轮 名称 机车轮 车辆轮
轮轨游间δ 值（mm）
最大 正常 最小
45
• 轮对承担车辆全部重力，且在轨道上高速运行， 同时还承受着从车体、钢轨两方面传递来的其它 各种静、动作用力，受力很复杂。因此，对轮对 的要求是：
• 应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最 大载荷下安全运行；
• 应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，自 重最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相 互作用力；
• 轮径大的优缺点则与之相反。所以，车轮直 径尺寸的选择，应视具体情况而定。
• 我国货车标准轮径为840mm，客车标准轮 径为915mm。
• 踏面的测量线：通过踏面上距车轮内侧面一定距离 的一点作一水平线。
• 轮缘高度f：测量线至轮缘顶点的距离。 • 轮缘厚度d：距测量线10mm处量得的厚度。
• 轮背内侧距离T：轮对上左右两车轮内侧面之
• 应具备阻力小和耐磨性好的优点，以降低牵引动 力损耗并提高使用寿命；
• 应能适应车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线， 还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。
两种车轮踏面－锥型、磨耗型
车 辆 锥 型 踏 面
• 锥型踏面有两个斜度，即1:20和1:10，前者 是轮轨的主要接触部分，后者仅在小半径曲 线上才与钢轨接触。
无缝 线路 胀轨 跑道 后的 轨道 状态
3.3.4 前后高低
• 前后高低是指轨道沿线路方向的竖向平顺性。 • 静态高低不平顺：新建或经过大修的轨道，即使
其轨面是平顺的，但经过一段时间列车运行后， 由于路基状态、道床捣固坚实程度、以及钢轨磨 耗的不一致性，将产生不均匀下沉，致使轨面前 后高低不平，即在有些地段（往往在钢轨接头附 近）下沉较多，出现坑洼，这种不平顺，称为静 态高低不平顺。
20 m的曲线所组成，因其曲度很小，故通常不易察觉。 • 若方向不直则必然引起列车的蛇行运动。 • 在行驶快速列车的线路上，轨道方向对行车的平稳性具
有特别重要的影响，是行车平稳性的控制因素。
• 在无缝线路地段，若轨道方向不良，还可能在高温 季节引发胀轨跑道事故（轨道发生明显的不规则横 向位移），严重威胁行车安全。
• 固定轴距:同一转向架上始终保持平行的最前位和最 后位轮对（车轴）中心间水平距离。
• 车辆定距:车辆前后两转向架上车体支承间的距离。
A-车辆全长 B-全轴距 C-车辆定距 D-固定轴距
轮对
• 轮对定义 • 轮对功用和要求 • 轮对分类 • 轮对尺寸
轮对
• 轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成。在轮 轴接合部位采用过盈配合，使两者牢固地结合在 一起，绝不允许有任何松动现象发生，以保证行 车安全。
静态高低不平顺
• 动态高低不平顺：有些地段，从表面上看，轨 面是平顺的，但实际上轨底与铁垫板或轨枕之 间存在间隙（间隙超过2 mm时称为吊板）， 或轨枕底与道碴之间存在间隙（间隙超过2 mm时称为空板或暗坑），或轨道基础弹性的 不均匀（路基填筑的不均匀、道床弹性的不均 匀等），当列车通过时，这些地段的轨道下沉 不一致，也会产生不平顺，这种不平顺称为动 态高低不平顺。
• 便于轮对自动调中。
• 在直线线路上运行的车辆，其中心线与轨道中心线 如不一致，则轮对在滚动过程中能自动纠正其偏离 位置。
• 保持踏面磨耗沿宽度方向的均匀性。
• 从上述分析可知，车轮必须制成有斜度的锥形踏面， 但其自动调中的功能，又成为轮对乃至整个车辆发 生自激蛇行运动的原因。
车辆磨耗型踏面
• 磨耗型踏面是在改进锥型踏面的基础上发展起 来的。
钢轨高低不平顺示意图
350mm 3mm
3.3.5 轨底坡
• 轨底坡：由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部 分是1:20的斜坡，为与之配合，钢轨应有一个 向轨道中心的倾斜度，因此轨底与轨道平面之 间应形成一个横向坡度，称之为轨底坡。
• 我国铁路轨道采用1:40的轨底坡。 • 我国铁路在1965年以前，轨底坡曾定为1:20。
但在机车车辆的动力作用下，轨道发生弹性挤 开，轨枕产生挠曲和弹性压缩，加之垫板与轨 枕不密贴以及道钉扣压力不足等因素，实际轨 底坡与原设计轨底坡有较大的出入。 • 运营经验表明，车轮踏面经过一段时间的磨耗 后，原有1:20的斜面也趋近于1:40的坡度。故 1965年以后，我国铁路轨道的轨底坡确定为 1:40。
• 各国车辆运行情况证明，锥型踏面车轮的初始 形状，随着运行过程的磨损成一定形状（与钢 轨断面相匹配），随后车轮与钢轨的磨耗都变 得缓慢，其形状也趋于稳定。
• 实践证明，车轮踏面若制成类似磨耗后的稳定 形状，即磨耗型踏面，可明显减少轮与轨的磨 耗，并延长使用寿命，减少车轮修复旋切的材 料，减少换轮、旋轮的检修工作量。
3.1.2 轨道几何形位的基本要素
• 轨道有直线轨道及曲线轨道两种基本形式．除 此之外，还有轨道的分支与交叉（即道岔）。
• 直线轨道几何形位基本要素有 轨距、水平、方 向、前后高低及轨底坡。
• 曲线轨道几何形位的基本要素除以上五项规定 以外，还有以下三个特殊构造，即曲线轨距加 宽、曲线外轨超高及缓和曲线。
16
11
47
14
9
3.3.2 水平
• 水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。 • 在直线地段，两股钢轨顶面应置于同一水平面上，
以使两股钢轨受载均匀，保持列车平稳运行。 • 水平用道尺或其它工具测量。 • 轨道“水平”的容许偏差见下表。
3.3.3 方向
• 方向是指轨道中心线在水平面上的平顺性。 • 经过运营的直线轨道并非直线，而是有许多波长为10～
• 曲线地段的外轨设有超高，轨枕处于倾斜状态。当 其倾斜到一定程度时，内股钢轨中心线将偏离垂直 线而外倾，在车轮荷载作用下有可能推翻钢轨。
是指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基 本尺寸。
目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不 间断地运行。
轨道几何形位按照静态与动态两种状况进行管 理。静态几何形位是轨道不行车时的状态，可采 用道尺及小型轨道检查车等工具测量。
动态几何形位是行车条件下的轨道状态，可采 用轨道检查车测量。我国铁路轨道几何形位的管 理，实行静态管理与动态管理相结合的模式。
• 本章主要介绍直线及曲线轨道几何要素，道岔 基本要素比较复杂，将在道岔章节中进行讨论。