高速铁路无交叉线岔检调原理及方法
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非标准无交叉线岔工作原理及检调方法程磊(中国铁路武汉局集团有限公司安全监察室,湖北武汉430000)摘要:高速站场内存在部分非标准无交叉线岔,结合受电弓通过无交叉线岔工作原理和运行特性,指出常规检调方法存在的问题,根据非标准无交叉线岔的工作特性和标准无交叉线岔的检调原理,提出非标准无交叉线岔检调步骤及方法,便于对高速铁路站场无交叉线岔的监测维护。
关键词:非标准无交叉线岔;运行特性;检调方法中图分类号:U225文献标识码:A文章编号:1672-061X(2020)02-0107-06DOI:10.19550/j.issn.1672-061x.2020.02.107在各高速站场内现场测量复核发现,前期建设施工时一些无交叉线岔道岔定位柱未按照设计标准定位安装,造成一些竣工站场存在部分道岔柱定位不标准的无交叉线岔,非标准无交叉线岔在日常检修中缺少规范标准及技术支持。
对非标准无交叉线岔日常检修提出调整方法,作为高速铁路站场无交叉线岔监测维护的技术支持。
1无交叉线岔概述(1)1/18道岔。
目前高速站场内正、侧线股道的道岔一般采用1/18道岔(见图1)。
道岔全长L=69.000m,前端长度A=31.729m,后端长度B=37.271m,导曲线半径R=1099.282m[1]。
(2)动车组受电弓。
高速铁路动车组受电弓标准宽度为1950mm[2],弓头工作宽度为1450mm(见图2),受电弓动态包络线直线区段动态量为250mm,最大限位抬升量150mm[3];由参数计算得出:受电弓半弓动态限界值=(1950÷2)+250=1225mm。
(3)标准无交叉线岔。
为满足铁路正线高速行车,在1/18道岔上方需沿正、侧线股道架设两支无交叉接触悬挂[4-5]。
以武广高铁为例,车站两端1/18道岔处接触网正、侧线接触悬挂采用无交叉式布置,共设有道岔定位柱A(简称A柱)、道岔定位柱B(简称B柱)、道图1常见1/18道岔平面示意图作者简介:程磊(1988—),男,助理工程师。
1 基本题目1.1 题目高速电气化铁路接触网无交叉线岔设计。
1.2 题目内容根据高速电气化铁路道岔的要求,进行高速接触网无交叉线岔设计,并说明其工作原理,计算始触区位置。
2 高速线岔的基本要求(1) 保证行车安全、无硬点、接触网弹性满足受电弓高速通过;(2) 无论是正线行车或侧线行车,工作支接触线均应在受电弓的工作范围之内;(3) 高速列车受电弓的横向摆动量、侧向偏转和垂直抬升量比普速有所加大所以应保证无论受电弓从正线高速进渡线或从渡线高速进正线两支接触线在动态条件下均保证受电弓平稳过渡;(4) 道岔处接触网的布置应满足列车最高通过速度的要求;(5) 线岔结构简单,便于检调,维护工作量小。
3 方案设计3.1 无交叉线岔的平面布置标准定位时接触网支柱位于两线间距600mm处,正线支拉出值为400mm,站线支拉出值为350mm,站线接触线距正线线路中心为950mm,两接触线水平距为550mm。
交叉线岔与无交叉线岔平面布置上的一个明显区别便是两支接触悬挂是否相交。
由于交叉线岔两支接触悬挂相互交叉,平面布置相对复杂,施工难度大,事故状态下不易恢复,但无明显效果。
无交叉线的布置规则:(1) 侧线接触悬挂应尽量远离正线线路中心,使其处于从正线高速通过的受电弓的动态包络线之外,保证受电弓以最大允许抬升量和最大允许摆动量高速通过正线接触线时碰触不到侧线接触线。
(2) 正线接触悬挂应尽量靠近侧线线路中心,使受电弓能顺利地在正线接触线与侧线接触线间相互转换。
(3) 道岔区域上空的正线接触悬挂的技术参数和结构形式尽量与道岔区域外的悬挂一致,以保证受电弓在正线上的受流环境不产生变化。
(4) 为便于受电弓在正线接触线与侧线接触线间相互转换,侧线接触悬挂应按一定坡度布置,使侧线悬挂在道岔前端高于正线接触线,道岔后端低于正线接触线,保证受电弓无论从正线进侧线或从侧线进正线都是由低向高运行。
(5) 为降低外界因素对无交叉线岔的影响,正线接触悬挂和侧线接触悬挂的悬挂类型、线索和零部件型号、技术参数应尽量一致。
无交叉线岔检查作业指导书1范围本作业指导书规定了无交叉线岔检查作业程序、项目、内容及技术要求。
本作业指导书适用于武柳南高速铁路无交叉线岔检查作业。
2引用规范性文件2.1 柳南施网2003 —隧外道接触网悬挂道岔柱安装图;3作业目的3.1 发现并整改无交叉线岔技术标准上的偏差;3.2 分析、调整无交叉线岔技术状态,保证接触网运行安全。
4作业程序4.1 封锁天窗作业时间内,使用激光测量仪对无交叉线岔技术参数进行测量。
4.2 封锁停电天窗作业时间内,使用车梯或作业车上网检查和调整无交叉线岔的状态。
5作业内容与要求5.1 使用激光测量仪测量技术参数(以正线18号道岔为例):5.1.1 人员要求:5.1.2 携带工具:5.1.3 在圭寸锁天窗作业时间内,作业人员标准化穿戴并按规定进行工具登记后进入防护栅栏,步行前往线岔安装地点,必须携带足够的照明设备并确认激光测量仪状态良好。
5.1.4 作业人员到达现场后首先应校正激光测量仪,检验方法:选择一根吊弦或定位点,将激光测量仪基准边(轨尺不可动端)放在一侧钢轨上,打点测量吊弦或定位点导高、拉出值,记录数据;再将激光测量仪基准边放在另一侧钢轨上,打点测量同一点吊弦或定位点导高、拉出值,记录数据;比较两次测量数据,误差在5mm以内不做校正,误差在5mm以上必须校正。
校正方法如下:在开机界面下翻页至“参数校正”选项,按对应的数字选择键进入校正状态,将激光测量仪基准边放在一侧钢轨上,按长光键将激光红点打在吊弦或定位点线夹上,然后按测量键;测量结束后,将激光测量仪基准边放在另一侧钢轨上,按长光键将激光红点尽量打在上一次测量的同一个点,然后按测量键;按“保存参数”退出校正界面。
校正完毕后,应按检验方法再次检验,确保激光测量仪工作良好,然后按“基本参数”进入正常测量状态。
5.1.5 测量开始,首先找到线岔定位柱的A柱(线岔开口方向两线路中心线间距约1.4m左右立杆定位的支柱即为A柱),测量定位点两工作支导高、拉出值并记录。
接触网18号道岔原理及调整技术摘要:目前在我国高速电气化铁道中主要采用以下两种方式:18号交叉线岔和18号无交叉线岔。
在此通过对这两种线岔的原理及调整方法进行了分析,提出了一些个人看法,供有关人员参考。
关键字:接触网、18号线岔、交叉、无交叉1 18号无交叉道岔原理对照平面布置图分析如下:1.1 无线夹区的确定。
对于200km/h的正线,接触线的变化坡度为0。
侧线由于速度较低,其坡度的变化应考虑受电弓在正线和侧线转换运行时,任何方向都应满足始触区范围内无线夹。
线路中心与相邻接触线投影的距离约为600~1050mm范围(因受电弓有效长度而异)为始触区的水平面,在此区域内接触线不得安装任何线夹,包括定位线夹、吊弦线夹、电连接线夹等。
1.2 无交叉线岔“三区”的确定。
无交叉线岔有两个始触区和一个等高区。
平面布置时,应使侧线接触线和正线线路中心的距离大于两接触线间的距离。
道岔处接触网的平面布置取决于道岔类型、受电弓工作宽度、受电弓的动态运行轨迹(最大摆动量和最大抬升量)。
以汉宜线的18号可动心轨高速单开道岔,德国DSA350SEK受电弓为例,受电弓最外端尺寸的半宽为625mm,摆动量为200mm(考虑200km/h速度),升高后的加宽为120mm。
所以受电弓在线路最外端可触及到的尺寸限界为:625+200+120=945(mm)。
汉宜线18号道岔无交叉线岔采用3根道岔柱定位,A柱在线间距1400 mm的位置进行定位,正线拉出值为﹣100 mm,侧线拉出值为+250,侧线导高比正线低20mm,所以受电弓在正线最外端的尺寸限界925 mm <1400—250=1150 mm,不会碰触侧线接触线,所以机车可以像区间一样高速通过18#道岔;B柱在线间距300 mm位置进行定位,正线拉出值+100 mm,侧线拉出值—150 mm,侧线抬高50 mm;C柱可理解为侧线下锚转换柱,正线拉出值—200 mm,侧线拉出值—400 mm,侧线抬高300 mm下锚。
高速铁路无交叉线岔检调原理及方法摘要:接触网的线岔是关系行车安全的关键设备之一,接触网在道岔区的平面布置,即要做到结构简单、便于检修调整、维护工作量少,又能满足接触网系统硬点、弹性等指标,保证受电弓从正线高速通过,从正线进入侧线、从侧线进入正线等过程中的行车安全和供电质量。
道岔处接触网的平面布置取决于道岔类型、受电弓工作宽度、受电弓的动态运行轨迹(最大摆动量和最大抬升量)。
经对宁杭高铁现场测量复核发现,因线路建设阶段施工原因,宁杭高铁站场存在大量道岔柱定位不标准的无交叉线岔,且非标准无交叉线岔检调在日常检修中缺少规范标准及技术支持,不利于日常检修及设备安全。
本文参照标准18号无交叉线岔检调标准,通过对无交分线岔运行特性进行分析,对非标准无交叉线岔日常检修提出检调方法。
关键词:宁杭高铁;无交叉线岔1 绪论1.1前言在电气化铁道上运行的列车通过道岔时,要进入两组或三组接触悬挂并存的接触网区。
道岔区接触网布置的研究集中在合理布置几组接触悬挂的空间位置,既要做到结构简单、便于检修调整、维护工作量少,又要能够满足接触网系统硬点、弹性等指标,保证受电弓从正线高速通过、从侧线进入正线等过程中的行车安全和供电质量。
1.2道岔区接触网布置类型道岔处接触网的平面布置取决于道岔类型、受电弓工作宽度、受电弓的动态运行轨迹(最大摆动量和最大抬升量)。
随着高速铁路建设的蓬勃发展,列车运营速度不断提高,通过对世界各国道岔区接触网布置的研究和借鉴,不断摸索道岔区接触网布置方式,逐渐形成我国的技术体系。
道岔处接触网布置方式主要分为交叉和无交叉方式,无交叉方式分为两支无交叉和带辅助锚段的三支无交叉布置方式。
2 18号无交叉线岔工作原理2.1 18#道岔简介宁杭高铁正线与侧线相交的道岔一般采用18#道岔。
如图1所示:道岔全长L=69.00m,前端长度A=31.729m,后端长度B=37.271m,半径R=1099.2825m。
受电弓平面示意图2.3 无交叉线岔工作原理2.3.1 动车组正线高速通过。
对哈大高铁无交叉线岔技术的探讨分析论文对哈大高铁无交叉线岔技术的探讨分析论文设计时速为350km/h的哈大高速铁路北起黑龙江省哈尔滨市,南至辽宁省大连市,纵贯东北三省,哈尔滨西站至大连北站间运营里程921公里,是我国目前在最北端的严寒地区设计建设标准最高的一条高速铁路。
哈大高铁与正线相交的18号道岔采用无交叉线岔布置方式,站线18号道岔和12号道岔采用交叉线岔。
本文重点对18号道岔处无交叉线岔的原理及调整进行探讨。
1接触网道岔概述我国的普通线路上使用的是普通交叉线岔,而在武广、京沪、哈大等高速铁路接触网上,除部分交叉线岔外,大多数都采用高速无交叉线岔。
交叉线岔是我国电气化铁路创建之初便采用的结构形式,实践证明,这种线岔布置方式结构简单、便于施工和维修。
交叉线岔由于限制管的存在,当列车高速通过正线时,由于接触线抬升量较大,受电弓必然要接触两支接触线,在交叉点附近形成相对硬点是难免的,成为改善接触网弹性的制约因素,从而制约了高速电气化铁路的发展,为了适应电气化铁路提速的需要,无交叉线岔应运而生。
2哈大高铁无交叉线岔的布置2.1平面布置道岔柱C在道岔开口方向距离理论岔心不小于25m的位置,现场一般是在线间距1320mm处。
道岔柱B设置在靠近岔尖方向距离理论岔心10m-15m位置,现场一般位于线间距120mm处。
转换柱A满足相邻跨距差的要求。
在线间距1320mm定位处两线都往正线方向拉,正线拉出值150mm,侧线拉出值150mm。
在线间距120mm定位处,两线对拉,侧线往正线拉1100mm(对侧线),正线往侧线拉400mm(对正线)。
2.2立面布置A. B. C三个腕臂均采用双腕臂的悬挂形式,即两个锚段的接触悬挂相互独立,当温度变化时,两支悬挂可独立纵向移动。
正线永远是正常导高为5300mm,不设置坡度变化,保障了电力机车以时速350km/h通过道岔的设计目标。
侧线在线间距1320mm(支柱C)处抬高20mm,在线间距120mm(支柱B)处定位点抬高120mm,在线间距。
高速铁路无交叉线岔检调原理及方法
发表时间:2019-01-08T10:20:45.280Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第30期作者:杨殊伦
[导读] 本文参照标准18号无交叉线岔检调标准,通过对无交分线岔运行特性进行分析,对非标准无交叉线岔日常检修提出检调方法。
上海铁路局上海高铁维修段宁杭车间
摘要:接触网的线岔是关系行车安全的关键设备之一,接触网在道岔区的平面布置,即要做到结构简单、便于检修调整、维护工作量少,又能满足接触网系统硬点、弹性等指标,保证受电弓从正线高速通过,从正线进入侧线、从侧线进入正线等过程中的行车安全和供电质量。
道岔处接触网的平面布置取决于道岔类型、受电弓工作宽度、受电弓的动态运行轨迹(最大摆动量和最大抬升量)。
经对宁杭高铁现场测量复核发现,因线路建设阶段施工原因,宁杭高铁站场存在大量道岔柱定位不标准的无交叉线岔,且非标准无交叉线岔检调在日常检修中缺少规范标准及技术支持,不利于日常检修及设备安全。
本文参照标准18号无交叉线岔检调标准,通过对无交分线岔运行特性进行分析,对非标准无交叉线岔日常检修提出检调方法。
关键词:宁杭高铁;无交叉线岔
1 绪论
1.1前言
在电气化铁道上运行的列车通过道岔时,要进入两组或三组接触悬挂并存的接触网区。
道岔区接触网布置的研究集中在合理布置几组接触悬挂的空间位置,既要做到结构简单、便于检修调整、维护工作量少,又要能够满足接触网系统硬点、弹性等指标,保证受电弓从正线高速通过、从侧线进入正线等过程中的行车安全和供电质量。
1.2道岔区接触网布置类型
道岔处接触网的平面布置取决于道岔类型、受电弓工作宽度、受电弓的动态运行轨迹(最大摆动量和最大抬升量)。
随着高速铁路建设的蓬勃发展,列车运营速度不断提高,通过对世界各国道岔区接触网布置的研究和借鉴,不断摸索道岔区接触网布置方式,逐渐形成我国的技术体系。
道岔处接触网布置方式主要分为交叉和无交叉方式,无交叉方式分为两支无交叉和带辅助锚段的三支无交叉布置方式。
2 18号无交叉线岔工作原理
2.1 18#道岔简介
宁杭高铁正线与侧线相交的道岔一般采用18#道岔。
如图1所示:道岔全长L=69.00m,前端长度A=31.729m,后端长度B=37.271m,半径R=1099.2825m。
受电弓平面示意图
2.3 无交叉线岔工作原理
2.3.1 动车组正线高速通过。
(1)当动车组高速通过C柱时,侧线比正线导线抬高500mm;此处侧线不影响正线动车组通行。
(2)当动车组高速通过B柱时,侧线导线相对正线线路中心水平距离=1100+150=1250mm>1225mm(半弓动态限界值),B柱侧线导线比正线导线抬高80-120mm;此处侧线不影响正线动车组通行。
(3)当动车组高速通过A柱时,侧线导线相对正线线路中心水平距离=1400-150=1250mm>1225mm(半弓动态限界值);此处侧线不影响正线动车组通行。
综上即得:动车组正线高速通过时任何情况下都不与侧线导线接触。
2.3.2 动车组由正线进入侧线。
(1)C柱→B柱:因C柱侧线抬高500mm,B柱侧线抬高80-120mm;因此,受电弓不与侧线导线接触;B柱时,受电弓仍与正线导线接触取流。
(2)B柱→A柱:B柱→A柱间,侧线导线以2‰~3‰坡度降坡,侧线导线抬高量由80-120mm降低至等高点0mm,拉出值由1100mm 减少至150mm,在受电弓抬升量及交叉吊弦作用下,在B柱→A柱间两导线存在一个动态等高点,受电弓经过等高点后开始接触侧线导线并
逐渐远离正线导线;
在到达A柱前,受电弓运行到正线导线相对于侧线线路中心的水平距离大于1225mm(半弓动态限界值)的临界状态时,此时,受电弓完全脱离正线,动车组受电弓与侧线导线接触取流,完成正线到侧线的过渡。
2.3.3 动车组由侧线进入正线(即A柱→B柱)。
过程①:受电弓到达A柱时,两导线等高,受电弓与侧线导线接触取流。
过程①→②:受电弓通过A柱后,侧线导线以2‰~3‰坡度升坡,正线导线“之”字往侧线侧变化,受电弓逐渐与正线导线接近,到达始触区开口端1050mm处时,受电弓与正线导线即将接触。
过程②→③:受电弓于始触区内与正线导线初始接触,接触点位于受电弓导角H上半部分内,通过受电弓与线索横向力及交叉吊弦等作用下,使正线导线在运行过程中通过受电弓导角引导逐渐滑向受电弓中心;此时受电弓同时与正、侧导线接触。
过程③→④:正线导线完全滑移至受电弓有效工作面内,受电弓同时与正、侧导线接触取流;
过程④→⑤:受电弓与正线导线接触取流,侧线导线以2‰~3‰坡度升坡并逐渐远离受电弓中心,在运行过程中持续抬升并脱离受电弓。
过程⑤→⑥:受电弓运行至B柱时,此时侧线导线抬高80~120mm,拉出值为1100mm,侧线导线完全脱离受电弓;此时受电弓与正线导线接触取流,完成侧线至正线转换。
B柱→C柱:侧线导线通过C柱抬高500mm下锚,受电弓与正线导线接触取流。
3 无交叉线岔检调方法简介
3.1无交叉线岔工作特性
特性一:列车正线通过道岔时,受电弓任何情况下不与侧线导线接触;即动车组正线高速通过时,侧线导线不在受电弓的动态包络线范围之内。
特性二:列车从正线进入侧线或侧线进入正线时受电弓能够平滑过渡,不发生刮弓、钻弓等不良现象。
特性三:因于始触区内受电弓为导角与导线先接触,导线与受电弓存在一定夹角;为防止零部件打弓,始触区内不得安装除吊弦线夹以外的任何线夹。
3.2无交叉线岔检调原理
原理:结合无交叉线岔运行特性,通过对A柱、B柱、始触区等关键点参数的控制(不按设计标准调整),从而满足无交叉线岔工作的三个特性,保障动车组受电弓正线能够高速通过和从正线进入侧线或侧线进入正线时受电弓能够平滑过渡。
原理一(动车组正线通过道岔时,受电弓任何情况下不与侧线导线接触)需具备条件:
1.正线A、B、C定位点拉出值小于450mm。
2.A、B柱正线定位点处,侧线导线相对正线线路中心的水平距离大于1250mm;经计算半弓动态限界值为1225 mm,即当正线对侧线导线拉出值大于1250mm时,即可保证受电弓正线高速通过时,任何情况下均不与侧线导线接触。
原理二(列车从正线进入侧线或侧线进入正线时受电弓能够平滑过渡)需具备条件:
1.主要为始触区控制:如图所示,受电弓导角垂直高度为360mm,满足特性二即需确保受电弓与另一支导线初始接触点应尽量处于导角的上半部分;即受电弓动态抬升量+侧线抬高≦H/2=180mm,可得侧线抬高值≦180-150=30mm。
考虑交叉吊弦对两导线抬升的联动效果,侧线抬高增量存在一定的调整裕值。
2.根据标准无交叉线岔线路始触区位置及坡度计算,始触区内应该满足侧线导线比正线导线抬高10mm至30mm。
道岔定位柱B定位点侧线导线比正线导线抬高80mm至120mm。
原理三(列车初始接触导线时不发生打弓、刮弓)需具备条件:
为使受电弓在初始接触正线导线时零部件不发生打弓现象,始触区内不得安装除吊弦线夹以外的任何线夹。
3.3无交叉线岔参数测量
(1)通过股道及线索下锚确认正线、侧线;测量顺序由无交叉线岔开口侧往闭口侧测量。
(2)测量A柱正线定位点导高、拉出值;侧线导高、拉出值;侧接导线相对正线线路中心导高、拉出值。
(3)始触区测量:测量1050mm及600mm处侧线导高、拉出值及正线导线对侧线线路中心导高、拉出值。
(4)测量线路中心间距720mm处侧线拉出值、导高;侧线对正线导线拉出值、导高。
(5)测量B柱正线拉出值、导高;正线对侧线导线拉出值、导高;
(6)测量C柱正线拉出值、导高;正线对侧线导线拉出值、导高;
(7)正线及侧线拉出值均需符合设计要求,即正线小于450mm;侧线小于350mm;
3.4无交叉线岔调整方法
1.根据测量数据,通过分析判断是否符合非标准无交叉线岔调整方法规定的参数标准,并确定需调整的数值范围。
2.经过现场调查,结合定位处调整余量,根据调整参数标准,利用几何公式计算各处需调整的量值及调整裕值。
3.根据计算的数值调整道岔定位柱导高、拉出值、抬高使之符合参数标准。
4.跨距内可通过调整吊弦对导高进行调整。
3.5无交叉线岔调整注意事项
1.如需调整的无交叉线岔处前后含有分段绝缘器或线岔时,调整时需考虑前、后分段绝缘器及线岔参数符合技术要求。
2.调整时需考虑定位器长度及受电弓动态包络线,防止定位器底座等部位侵入受电弓动态包络线。
3.调整无交叉线岔需考虑接触网系统整体要求,保障接触网导高、线路坡度、定位器坡度、腕臂偏移等各项参数符合技术要求。
4.经过调整后造成始触区位置偏移后,确保始触区内不得安装除吊弦线夹以外的任何线夹。
参考文献
[1]于万聚,刘润田.接触网设计及检测原理[M].北京:中国铁道出版社,1991
[2]钱立新.世界高速铁路技术[M].北京:中国铁道出版社,2003
[3]薛艳红,刘方中.接触网运行与检修[M].北京:中国铁道出版社,2009
作者简介
杨殊伦.上海铁路局上海高铁维修段宁杭车间,助理工程师。