铁路基础知识课件.ppt

1、铁路组成 铁路是多项技术的集成，是一个庞大而复杂的系统工程。主要有下列几类技术设备组成： 1、铁路线路和沿线的各种车站、设施；2、铁路机车车辆以及机车车辆的修理和整备设备；3、铁路的通信、信号设备。铁路线路 线路：由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程。 作用： 直接承受机车车辆轮对传来的压力; 机车车辆（动车组）的走行通路; 机车车辆和列车运行的基础。 和列车的行车有着密切的联系。 线路等级线路的平面和纵断面 线路在空间的位置，用它的中心线来表示。平面图：平面图： 中心线在水平面上的投影，就是铁路线的平面。平面图能反映出线路的直线线段和曲线线段；纵断面图：纵断面图： 中心线(其曲线部分展

2、直后)在垂直断面上的投影，叫做铁路线的纵断面图。纵断面图能反映出线路的平道线段和坡道线段。线路曲线 在平面图上注明有圆曲线切线长度T、曲线长度L、圆曲线半径R和线路转向角。有时也注有缓和曲线长度L。构成圆曲线的几项要素之间的关系 : 曲线对行车速度的影响 列车在曲线上运行时，产生向外的离心力，该离心力使曲线外轨承受较大压力，外轨磨耗加重，同时也使旅客舒适度降低，严重时，车轮脱轨，造成列车倾覆。 运用维修时的关系：换端 曲线外轨超高： 为了平衡离心力，把曲线处的外轨抬高(超高)，使车辆内倾，借用车辆重力向内的分力来抵消或减轻离心力影响，保持作用于外轨、内轨上的总垂直压力大致相等。 外轨超高度计算

3、公式： 211.8VhR h 曲线外轨超高(mm)； V 通过曲线时各类列车的平均速度(kmh)； R 曲线半径(m)。 外轨超高的限度: 最大超高不得大于150mm，在上下行行车速度相差悬殊时，不得超过125mm。 由于超高是按各类列车的平均速度来求得的，当超高与列车速度不适应时，就会产生向心力或离心力，因此，实际工程中根据曲线半径的大小决定最大允许行车速度。曲线附加阻力 列车在曲线线路上运行，即使外轨超高，但外侧车轮的轮缘仍紧压外轨，摩擦增大；同时内侧车轮和外侧车轮的滚动长度不同，造成车轮的滑行，加大了摩擦，单位曲线阻力的经验公式：700rR(NkN) 缓和曲线 铁路线上，直线和圆曲线需要

4、插入一段缓和曲线。缓和曲线的半径是变化的，由无穷大，逐渐变化到它所衔接的圆曲线半径(R)。 作用：保证列车平稳地从直线段进入圆曲线(或从圆曲线进入直线段)，使离心力逐渐增加(或消失)，可避免轮轨间的突然冲击，提高列车运行速度并提高旅客的舒适感。线路坡道 坡度是指坡道线路中心线与水平夹角的正切值，通常用千分率表示。i()=tanhL i()= 坡道附加阻力坡道附加阻力 tan()iiWiPG g单位坡道附加阻力为1000().sin1000().taniWPGgPGg线路标志 设置目的：为了线路的维修和养护；为了司机和车长等工作上的需要，在线路沿线设立。限界 定义： 为了确保机车车辆在铁路线路上

5、运行的安全，防止机车车辆撞击邻近线路的建筑物和设备，而对机车车辆机车车辆和接近线路的建筑物、设备接近线路的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线，称为限界。 铁路基本限界可分为机车车辆限界和建筑接近限界两种。 保证了设备的通用性，每个国家有自己的标准机车车辆限界 机车车辆限界是机车车辆横断面的最大极限。规定了机车车辆不同部位的宽度、高度的最大尺寸和底部零件至轨面的最小距离。 机车车辆限界是和桥梁、隧道等限界起相互制约作用的，当机车车辆在满载状态下运行时，也不会因产生摇晃、偏移等现象而与桥梁、隧道及线路上其他设备相接触，以保证行车安全。 建筑接近限界 建筑接近限界是一个和线路中心线垂直的横断

6、面。规定了保证机车车辆安全通行所必需的横断面的最小尺寸。凡靠近铁路线路的建筑物及设备，其任何部分(和机车车辆有相互作用的设备除外)都不得侵入限界之内。 轨道轨道 1-钢轨；2-普通道钉；3-垫板；4，9-枕木；5-防爬撑；6-防爬器；7-道床；8-双头夹板；10-螺栓；11-钢筋混凝土轨枕；12-扣板式中间联结件；13-弹片式中间联结件钢轨钢轨 钢轨的作用：直接承受车轮的钢轨的作用：直接承受车轮的巨大压力并引导车轮的运行方巨大压力并引导车轮的运行方向，因而它应当具备足够的强向，因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。度、稳定性和耐磨性。 钢轨类型以每米钢轨重量来表钢轨类型以每米钢轨重量来表示

7、：示： 如如70kg70kgm m、60kg60kgm m、50kg50kgm m、43kg43kgm m等。钢轨越重越能等。钢轨越重越能承受较大的冲击力。承受较大的冲击力。 目前我国钢轨的标准长度有目前我国钢轨的标准长度有12125m5m和和25m25m两种。两种。 在铺设时，为了消除车轮通过在铺设时，为了消除车轮通过轨缝处所引起的冲击力，可把轨缝处所引起的冲击力，可把钢轨焊接成几百米或几千米一钢轨焊接成几百米或几千米一段，即所谓长钢轨。段，即所谓长钢轨。 轨枕 轨枕是钢轨的支座，并用它保持钢轨的位置、方向及轨距。轨枕按制造材料分有木枕和钢筋混凝土枕两种。木枕具有弹性好，形状简单，加工容易，

8、重量轻，铺设和更换方便等优点。钢筋混凝土轨枕使用寿命长、稳定性能高、养护工作量小，材料来源广泛。 我国普通轨枕的长度为25米，道岔用的岔枕和钢桥上用的桥枕。其长度有26-485米多种。 每公里线路上铺设轨枕的数量根据运量及行车速度等条件确定，一般在l 5201 840根之间。联结件 联结零件包括接头联结零件和中间联结零件两类： 接头联结零件接头联结零件用来联结钢轨与钢轨间的接头，它包括双头夹板、螺栓、螺帽和弹性垫圈等。钢轨接头处必须保持一定的缝隙，这一缝隙叫做轨缝。当气温发生变化时，轨缝可满足钢轨的自由伸缩。钢轨接头是线路上最薄弱的环节。 中间联结零件中间联结零件(又称扣件)的作用是将钢轨紧扣

9、在轨枕上。中间联结零件因轨枕的不同，有钢筋混凝土枕用扣件和木枕用扣件两类。道床 道床是铺设在路基面上的道碴(碎石或砂子)层，其作用是支撑轨枕，将轨枕传下来的压力均匀地传给路基，排除轨道中的雨水，阻止轨枕移动和缓和车轮对钢轨的冲击，使轨道具有足够的弹性。 我国用钢轨传输信号电流构成轨道电路，道床的状态对轨道电路影响很大，所以对道床材料有一定要求。道床的断面呈梯形，对于不同线路条件有不同的道床断面尺寸。防爬设备 爬行：列车运行时，常常产生作用在钢轨上的纵向力，使钢轨作纵向移动，有时甚至带动轨枕一起移动，这种现象叫做爬行。 危害：线路爬行往往引起轨缝不均，轨枕歪斜，甚至涨轨跑道，威胁行车安全。钢轨爬

10、行也会使道岔不能转换。 解决：在容易产生爬行的线段，例如在列车经常实行制动的线段或单向运行的线段，安装防爬设备，如安装防爬器和防爬撑等。常用的防爬器为穿销式防爬器。道岔 道岔是一种使列车（机车车辆）从一股道转入另一股道的线路连接设备，在车站、编组站上大量铺设。 道岔组成 道岔由转辙器、辙叉及护轨、连接部分所组成 。转辙器 转辙器：包括两根尖轨、两根基本轨和转辙机械。尖轨是转辙器的主要部件。通过连接杆与转辙机械相连，操纵转辙机械可以改变尖轨的位置。确定道岔的开通方向。 辙叉及护轨 辙叉及护轨：包括辙叉心、翼轨及护轨。它的作用是保证车轮安全通过两股轨线的相互交叉处。 连接部分 连接部分：是连转辙器

11、和辙叉及护轨部分使之成为一组完整的道岔。连接部分包括两根直轨和两根导曲线轨。在导曲线上一般不设缓和曲线和超高，所以列车在侧向过岔时，速度要受到限制。道岔的有害空间及消除-活动心轨道岔道岔号数道岔号数 道岔因其辙叉角的大小不同而有不同的道岔号(N)，道岔号数表明了道岔各部分的主要尺寸。 道岔号习惯用辙叉角( )的余切值表示 cotFENAE 辙叉角越小，N值越大，导曲线半径也越大机车车辆侧线通过道岔时就越平稳，允许的侧线过岔速度也就越高。 采用大号码道岔对于列车运行是有利的，然而道岔号数越大道岔全长就越长，铺设时占地就越多。因此，采用几号道岔来连接线路，要根据线路的用途来决定。 我国铁路道岔类型

12、： 主要线路上大多使用9、12、18号3个型号道岔，所允许的侧向通过速度分别为30、45、80km/h。30号及以上的大号码道岔，侧向允许速度达到了140km/h，具有世界先进水平。轨距 为了保障行车安全，除了轨道应具有合理的组成外，还应保持两股钢轨的规定距离和轨顶面的相对水平位置。直线轨距 轨距是两股钢轨轨头顶面下16毫米范围内两钢轨作用边之间的最小距离 为轨距，q为轮对宽度， 为轮缘与钢轨之间的活动量，保证轮缘能在两根钢轨之间自由滚动而不被卡住。 0S 我国铁路主要采用l 435毫米的标准轨距。我国台湾省采用l 067毫米窄轨距。昆明铁路局部分铁路采用l 000毫米的窄轨距。此外，世界其他

13、国家还有采用1 520毫米等宽轨距。 在机车车辆运行的动力作用下，轨距可能产生一定的偏差。按线路速度等级划分，线路容许偏差值为+6-2毫米。直线地段两股钢轨的顶面应保持在同一水平。在正线和到发线上在规定的距离范围内两股钢轨的轨顶面高差不允许超过4毫米。曲线轨距 机车车辆(动车组)走行部中只能保持平行而不能作相对运动的车轴中心线间的最大距离，叫做固定轴距。 当机车车辆在曲线上运行时，转向架的纵向中心线与曲线轨道中心线并不一致，因而引起转向架前一轮对外侧车轮轮缘和后一轮对的内侧车轮轮缘压挤钢轨的情况，所以小半径曲线的轨距应适当加宽。 曲线轨距加宽曲线半径R(米)加宽值（毫米）R3500350R3005R30015线路的分界点线路的分界点 分界点是车站、线路所及自动闭塞自动闭塞区间的通过色灯信号机的通称。 车站、线路所及自动闭塞自动闭塞区间的通过色灯信号机，把线路分隔成若干个长度不等的段落，每一段叫做一个区间区间。 区间分为站间区间、所间区间及闭塞分区三类。区间分为站间区间、所间区间及闭塞分区三类。 分界点分有配线和无配线两种。有配线的分界点叫车站。没有配线的分界点叫线路所或自动闭塞闭塞分区的通过信号机。