專利名稱：城市軌道交通用單開道岔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單開道岔；特別是涉及一種城市軌道交通用能夠提高側(cè)向速度60kg/m鋼軌9號的直線尖軌單開道岔。
背景技術(shù)：
道岔是列車從一條線路進(jìn)入 或穿越另一條線路時(shí)所采用的設(shè)備，按照類型可分為單開道岔、對稱道岔、三開道岔、交叉渡線、復(fù)式交分道岔等，道岔根據(jù)城市軌道交通工程運(yùn)營要求而設(shè)置。我國城市軌道交通工程中，根據(jù)規(guī)范要求，正線和輔助線上采用的道岔不得小于9號，按照2008年7月I日頒布實(shí)施的《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，道岔側(cè)向通過速度不得小于35km/h，可保證發(fā)車間隔不大于2分鐘，側(cè)向容許通過速度將直接影響發(fā)車間隔。目前應(yīng)用于我國城市軌道交通工程的60kg/m鋼軌9號直線尖軌單開道岔，如圖I所示，直線尖軌長度為6450mm，道岔沖擊角為β=1° 21' 56"，尖軌跟端轍跟輪緣槽為154mm，導(dǎo)曲線半徑為180m，該設(shè)計(jì)方案會造成列車進(jìn)入道岔的動(dòng)能損失、未被平衡離心加速度、未被平衡離心加速度時(shí)變率均不能滿足規(guī)范要求，因此側(cè)向容許通過速度為30km/h，不滿足《建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，從理論上講直線尖軌單開道岔其側(cè)向容許通過速度為35km/h時(shí)，可以通過減小道岔沖擊角，同時(shí)加大導(dǎo)曲線半徑實(shí)現(xiàn)，但實(shí)際工作中會存在技術(shù)人員無法克服的問題，如圖2所示，尖軌跟端轍跟輪緣槽減小至國家標(biāo)準(zhǔn)的極限最小值144mm時(shí)，尖軌跟端軌底、導(dǎo)曲線前端軌底與基本軌軌底會發(fā)生干擾。另外，導(dǎo)曲線半徑加大到190m時(shí)，導(dǎo)曲線末端會進(jìn)入轍叉及護(hù)軌范圍，外股導(dǎo)曲線鋼軌與高錳鋼整鑄轍叉的連接夾板為“曲線+直線”的組合線型，內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌進(jìn)入護(hù)軌，且護(hù)軌墊板為非標(biāo)件。因此，導(dǎo)致技術(shù)人員放棄了直線尖軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，目前無任何資料記載利用直線尖軌單開道岔其側(cè)向容許通過速度為35km/h的成果。但為滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，部分設(shè)計(jì)單位及科研院所研制了 60kg/m鋼軌9號曲線尖軌單開道岔，該方案可滿足側(cè)向容許通過速度為35km/h。但曲線尖軌單開道岔，兩根尖軌均為曲線型式，尖軌較薄，使用壽命短；兩根尖軌不能對稱制造，右開道岔與左開道岔相對位置尖軌無法互換，不方便備品備件、維修保養(yǎng)及更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠提高側(cè)向容許通過速度的城市軌道交通用60kg/m鋼軌9號直線尖軌單開道岔。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種城市軌道交通用單開道岔，包括，轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌和中間連接部分；所述轉(zhuǎn)轍器包括，直基本軌、曲基本軌、第一直線尖軌、第二直線尖軌；所述第一直線尖軌和第二直線尖軌的尖軌長度為6450mm ;直基本軌和第一直線尖軌的夾角β=1° 16' 45"，第一直線尖軌的轍跟輪緣槽tg=144mm，第二直線尖軌4的轍跟輪緣槽tg' = 144mm ;刨切所述直基本軌和曲基本軌工作邊的一側(cè)軌底，刨切位置中心距基本軌末端2385mm，切口大小為1000±50_X 10_，并在切口兩段設(shè)置100_X45。倒角。
所述中間連接部分包括有內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌和外股導(dǎo)曲線鋼軌，所述外股導(dǎo)曲線鋼軌的工作邊半徑為190717. 5mm ;所述內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌的第一個(gè)護(hù)軌墊板的撐板與鐵座之間的水平距離為236 ± Imm ;所述外股導(dǎo)曲線鋼軌與轍叉的兩塊接頭夾板為直線。所述第一直線尖軌和第二直線尖軌形狀對稱，其工作邊均為直線。所述轍叉和護(hù)軌中的轍叉角度α =6° 20' 25"。本發(fā)明的有益效果是由于刨切了基本軌軌底，保證轍跟輪緣槽tg=144mm時(shí)導(dǎo)曲線前端軌底與基本軌軌底不會發(fā)生干擾，減少了列車進(jìn)入道岔側(cè)向時(shí)的動(dòng)能損失；另外，內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌的非標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)軌墊板配合·外股導(dǎo)曲線鋼軌的工作邊半徑，減少列車側(cè)向通過道岔中間連接部分時(shí)的未被平衡離心加速度及未被平衡離心加速度時(shí)變率；有效保證了列車能以35km/h速度側(cè)向通過道盆。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)60kg/m鋼軌9號直線尖軌單開道岔的平面示意 圖2尖軌跟端軌底、導(dǎo)曲線前端軌底與基本軌軌底會發(fā)生干擾示意 圖3本發(fā)明的平面示意 圖4是直基本軌和曲基本軌刨切示意 圖5轉(zhuǎn)轍器部分平面示意 圖6是圖3中A-A向剖視 圖7是圖3中B-B向剖視 圖8是護(hù)軌墊板平面示意圖。圖中
I、直基本軌2、曲基本軌3、第一直線尖軌
4、第二直線尖軌 5、外股導(dǎo)曲線鋼軌6、內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌 7、五孔間隔鐵8、兩孔間隔鐵
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
本發(fā)明的城市軌道交通用直線尖軌道岔要提高側(cè)向容許通過速度需滿足以下三個(gè)參數(shù)，減小動(dòng)能損失、平衡離心加速度和平衡離心加速度時(shí)變率，將上述參數(shù)限定在規(guī)定容許值內(nèi)。動(dòng)能損失公式0 = V2 · Sm2 β,,國家規(guī)范允許的限值為O. 65 km2/h2
未被平衡離心加速度公式，規(guī)范允許的限值為O. 56m/s2
3.62i
,3
未被平衡離心加速度時(shí)變率公式’國家規(guī)范允許的限值為O. 65 m/s3
5.6' RIi
其中為側(cè)向通過速度，總為沖擊角，R為導(dǎo)曲線半徑，Ic為車輛全軸距。根據(jù)車輛的國家標(biāo)準(zhǔn)，V側(cè)向通過速度和Ic車輛全軸距為定值；SPv = 35—/A ,4 = 14.8m。為達(dá)到上述要求，需減小沖擊角加大導(dǎo)曲線半徑。如圖3至圖8所示，本發(fā)明城市軌道交通用單開道岔，特別是城市軌道交通用60kg/m鋼軌9號直線尖軌單開道岔，包括，轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌和中間連接部分；所述轉(zhuǎn)轍器包括，直基本軌I、曲基本軌2、第一直線尖軌3和第二直線尖軌4 ;所述第一直線尖軌3和第二直線尖軌4的形狀對稱，其工作邊均為直線，第一和第二尖軌長度為固定長度6450mm ；
沖擊角0與輪緣槽tg之間的關(guān)系為sinP =tg/6450 ;
直基本軌I和第一直線尖軌3的夾角￠=1° 16' 45"，第一直線尖軌3的轍跟輪緣槽(取自國家道盆設(shè)計(jì)規(guī)定)tg=144mm,第二直線尖軌4的轍跟輪緣槽tg' =144mm ;沖擊角￠=1° 16' 45"時(shí)，為克服尖軌跟端軌底、導(dǎo)曲線前端軌底與基本軌軌底發(fā)生干擾，刨切所述直基本軌I和曲基本軌2工作邊的ー側(cè)軌底，刨切位置中心距直基本軌I和曲基本軌2末端2385mm，切ロ大小為1000±50mmX 10mm，并在切ロ兩段設(shè)置IOOmmX45。倒角，尖軌 跟端軌底、導(dǎo)曲線前端軌底與基本軌軌底不會發(fā)生干擾，因此，減少了列車進(jìn)入道岔側(cè)向時(shí)的動(dòng)能損失，保證列車能以35km/h速度側(cè)向通過道盆。所述轍叉和護(hù)軌中的轍叉角度a =6° 20' 25";所述中間連接部分包括內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌6和外股導(dǎo)曲線鋼軌5 ;外股導(dǎo)曲線鋼軌5的工作邊半徑為190717. 5mm時(shí)可減少列車側(cè)向通過道岔中間連接部分時(shí)的未被平衡離心加速度及未被平衡離心加速度時(shí)變率，保證列車能以35km/h速度側(cè)向通過道岔。加大外股導(dǎo)曲線鋼軌5的工作邊半徑吋，導(dǎo)曲線末端會進(jìn)入轍叉及護(hù)軌范圍，內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌進(jìn)入護(hù)軌，此時(shí)，外股導(dǎo)曲線鋼軌與轍叉的兩塊接頭夾板為“曲線+直線”的組合線型，同時(shí)需要制作一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)軌墊板來滿足加大外股導(dǎo)曲線鋼軌5的工作邊半徑的需要。由干“曲線+直線”組合線型的接頭夾板曲線端點(diǎn)與直線邊的距離為0. 4mm,因此可用直線型代替；內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌6的第一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)軌墊板的撐板與鐵座之間的水平距離為236mm。第一直線尖軌和第二直線尖軌的跟端固定方式采用五孔間隔鐵7，由兩個(gè)短軌枕共同支撐，后一個(gè)短軌枕上部兩根鋼軌采用兩孔間隔鐵8連接。本發(fā)明所述轍叉及護(hù)軌，采用與現(xiàn)有單開道岔一致的結(jié)構(gòu)尺寸。本發(fā)明采用直線型尖軌，兩根尖軌可對稱制造，方便設(shè)計(jì)、加工及備品備件。減小了直線尖軌沖擊角P，并且加大了導(dǎo)曲線鋼軌的半徑R，可提高道岔側(cè)向容許通過速度，滿足規(guī)范要求，本道岔適用于城市軌道交通工程正線和輔助線鋪設(shè)60kg/m鋼軌的地段。
權(quán)利要求
1.一種城市軌道交通用單開道岔，包括，轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌和中間連接部分；所述轉(zhuǎn)轍器包括，直基本軌(I)、曲基本軌(2)、第一直線尖軌(3)、第二直線尖軌(4);所述第一直線尖軌(3)和第二直線尖軌(4)的尖軌長度為6450mm ;其特征在于，所述直基本軌(I)和第一直線尖軌(3)的夾角β=1° 16' 45"，第一直線尖軌(3)的轍跟輪緣槽tg=144mm，第二直線尖軌(4)的轍跟輪緣槽tg' = 144mm ;刨切所述直基本軌(I)和曲基本軌(2)工作邊的一側(cè)軌底，刨切位置中心距基本軌末端2385mm，切口大小為1000±50mmX 10mm,并在切口兩段設(shè)置100_X45°倒角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的城市軌道交通用單開道岔，其特征在于，所述中間連接部分包括有內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌(6)和外股導(dǎo)曲線鋼軌(5)，所述外股導(dǎo)曲線鋼軌(5)的工作邊半徑為190717. 5mm ;所述內(nèi)股導(dǎo)曲線鋼軌(6)的第一個(gè)護(hù)軌墊板的撐板與鐵座之間的水平距離為236±lmm ;所述外股導(dǎo)曲線鋼軌(5)與轍叉的兩塊接頭夾板為直線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的城市軌道交通用單開道岔，其特征在于，所述第一直線尖軌(3)和第二直線尖軌(4)形狀對稱，其工作邊均為直線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的城市軌道交通用單開道岔，其特征在于，所述轍叉和護(hù)軌中的轍叉角度α=6° 20' 25"。
全文摘要
本發(fā)明公開一種城市軌道交通用單開道岔，其中，第一直線尖軌和第二直線尖軌的尖軌長度為6450mm；直基本軌和第一直線尖軌的夾角β=1°16′45″，第一直線尖軌轍跟輪緣槽tg=144mm，第二直線尖軌4轍跟輪緣槽tg′=144mm；刨切基本軌工作邊一側(cè)軌底，刨切位置中心距基本軌末端2385mm，切口大小1000mm×10mm，并在切口兩段設(shè)置100mm×45°倒角。有益效果由于刨切基本軌軌底，導(dǎo)曲線前端軌底與基本軌軌底不會發(fā)生干擾，減少列車進(jìn)入道岔側(cè)向動(dòng)能損失；內(nèi)股導(dǎo)曲線護(hù)軌墊板配合外股導(dǎo)曲線工作邊半徑，減少列車側(cè)向通過道岔中間未被平衡的離心加速度及時(shí)變率；保證列車以35km/h側(cè)向通過道岔。
文檔編號E01B7/00GK102852055SQ201210389648
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者劉道通, 程保青, 田苗盛, 楊寶峰, 楊其振, 于春華 申請人:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司