第六章 轨道几何形位

轨道几何形位1.什么是轨道几何形位？我国铁路如何对轨道几何形位实行管理？·轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。

·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。

2. 直线轨道几何形位的五基本要素轨距、水平、方向、前后高低及轨底坡。

3. 轮对有什么要求？①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；②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；③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；④应能适应车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线和道岔，还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。

4. 车轮踏面为什么要制成一定的斜度？①便于轮对通过曲线。

②车辆在曲线上运行，由于离心力的作用，轮对偏向外轨。

③便于轮对顺利通过曲线，减少车轮在钢轨上的滑行。

④便于轮对自动调中。

⑤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。

⑥保持踏面磨耗沿宽度方向的均匀性。

5. 轨距的定义，我国标准轨距为多少？钢轨顶面下16mm处两股钢轨作用边之间的距离。

1435mm。

6. 什么是游间，轮轨游间设置对列车运行有什么意义？·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。

·有利于提高列车运行的平稳性和线路的稳定性，减少轮轨磨损和动能损耗，确保行车安全7. 轨距 S、轮对宽度 q和游间δ之间的相互关系？δ=S-q8. 轨道几何形位水平的定义，什么是三角坑？·指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。

·是一种钢轨水平偏差，指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18m。

9. 轨道方向的定义，保持轨道方向平顺性的意义？指轨道中心线在水平面上的平顺性。

作为单元区段，分别计算单元区段内左、右高低、左、右轨 向、轨距、水平、三角坑七项几何参数的标准差。各单项几
何不平顺幅值的标准差称为单项指数，七个单项指数之和作
为评价该单元区段轨道平顺性综合质量状态的轨道质量指数。 其计算公式为：
TQI i
i 1 i 1
7
7
1 2 ( xij xi ) n j 1
轨道不平顺实例波形
性质：
(1) 普遍性：由于铁路轨道结构的复杂性以及在建造、运营、管理等方面各种 因素的共同作用，任何轨道结构都普遍存在不平顺，只是幅值大小不同而已。铁 路工务部门对线路用轨道检查车进行长期、大量检查，证明无论是有缝线路还是 无缝线路，轨道的轨距、高低、方向、水平总是存在不平顺。 (2)随机性：轨道不平顺的形成和发展是诸多具有随机性的因素共同作用的结 果，这些因素包括：钢轨的初始平直性，钢轨磨耗、损伤，轨枕间距不均、质量 不一，线路施工高程偏差，道床的级配和强度不均、松动、脏污、板结，路基下 沉不均匀、刚度变化，道床、路基的不均匀残余变形积累，机车车辆时刻变化的 动力作用，以及雨雪、气温、地震等自然环境因素，它们综合作用，造成了轨道
① 高低不平顺 ② 水平不平顺 ③ 扭曲不平顺 ④ 轨距不平顺 ⑤ 轨向不平顺 ⑥ 复合不平顺
① 高低不平顺
钢轨顶面长度方向的垂向凸凹不平，简称为高低不平 顺，包括钢轨表面不平，轨道弹性变形和残余变形不均匀， 部件间隙不一致，路基不均匀下沉等形成的垂向不平顺。 由于左、右两根钢轨高低的起伏变化趋势不完全相同，可 区分为左轨高低不平顺和右轨高低不平顺。
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局部不平顺幅值超限评分法与轨道质量指数评价法的比较
局部不平顺幅值超限评分法能够找出轨道的局部病害及病害的类型、程 度和所在位置，作为指导现场紧急补修非常实用，但仅用超限点峰值的大小 、超限的数量及扣分多少，不能全面地评价轨道区段的质量状态，比如不能 反映周期性不平顺所产生的谐波的影响。 轨道质量指数评价法能够判别轨道质量的均衡性，能做出更为符合实际 情况的评价。 但是这两种方法都是从轨道不平顺幅值的角度出发来评价轨道平顺状态 的，因此都具有一些局限性。 轨道不平顺的功率谱密度能清楚地表明某一段轨道不平顺所包含的波长 成份及各波长成分的均方值密度，能够提供轨道不平顺幅值和波长两方面的 信息，可以对利用局部不平顺幅值超限评分法和轨道质量指数评价法对轨道 平顺性进行评定时做出有益的补充。在我国，许多科技人员已经做了大量工 作，但是还没有形成较为通用的轨道谱，铁路平顺状态的评定和管理应用中 ，轨道谱的应用也十分有限。

转向架支承车体的装置：转向架支承车体的方 式（又可称为转向架的承载方式）不同，使得 转向架与车体相连接部分的结构及形式也各有 所异，但都应满足两个基本要求：安全可靠地 支承车体，承载并传递各作用力（如垂向力、 振动力等）；为使车辆顺利通过曲线，车体与 转向架之间应能绕不变的旋转中心相对转动。
转向架的承载方式可以分为心盘集中承载、非 心盘承载和心盘部分承载三种。
车辆轮 25 34 22 1356 1353 1350 1424 1421 1394
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
轨面短波不平顺所引起的剧烈轮轨相互作用，还可 能引发钢轨及轮轴断裂，导致恶性脱轨事故发生。
由此可见，严格控制铁路轨道几何形位对于保证列 车运行的安全性、平稳性和舒适性都具有十分重要
的意义，也是铁路轨道结构有别于其它工程结构的 显著特征。
3.2 机车车辆走行部分构造简介
机车车辆由车体与走行等部分组成。车体用以 载人、载货或安置动力设备，走行部分将车体 荷载传递至轨道。现代机车车辆的走行部分多 采用转向架结构。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。
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

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在轨道施工过程中，由于设备、测量和施工方法的限制，可能导致轨道不平顺。
自然条件的变化，如地震、山体滑坡等地质灾害，会直接导致轨道几何形位的改变。
列车通过时对轨道产生的压力和振动，可能导致轨道几何形位的微小变化。
轨道基础设施的长期使用和自然老化，可能导致轨道几何形位的改变。
轨道不平顺对列车运行的影响
通过列车运行过程中的动态检测，记录轨道的动态变化，包括加速度、速度等参数。
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轨道不平顺的检测技术
通过调整轨道的高程、水平、方向等几何尺寸，控制轨道不平顺。
调整轨道几何尺寸
选择合适的轨道材料，提高轨道的刚度和稳定性，减少不平顺的产生。
更换轨道材料
通过优化列车的运行速度、加速度等参数，减少对轨道的冲击和振动，控制轨道不平顺。
优化列车运行方式
Hale Waihona Puke 轨道不平顺的控制方法定期对轨道进行检测和维护，保持轨道几何尺寸的稳定。
加强轨道维护
加强施工过程中的质量控制，提高轨道施工的精度和稳定性。
提高施工精度
通过建立轨道不平顺预警系统，及时发现和处理轨道不平顺问题。
建立预警系统
轨道不平顺的预防措施
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案例分析
某铁路线路在运营过程中出现了轨道不平顺问题，导致列车运行出现晃动和噪音。
轨道几何形位的测量方法包括静态测量和动态测量两种。
静态测量是在列车停运后进行测量，常用的工具有轨检尺、弦线等。
动态测量是在列车运行过程中进行测量，常用的工具有轨检车、轨检仪等。
轨道几何形位的测量方法
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CHAPTER
轨道不平顺的产生原因及影响