[發明專利]一種提高列車側向通過速度的道岔

有效

• 申請號: 201610068136.5
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105780613B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 羅雁云;劉艷;李秋彤
• 申請（專利權）人: 同濟大學;上海鐵院軌道交通科技有限公司
• 主分類號: E01B7/10
• 分類號: E01B7/10
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 羅習群;陳臻曄

本發明提供一種提高列車側向通過速度的道岔，道岔系統中包括曲股和直股，曲股包括內軌與外軌，外軌的水平標高不變，道岔的導曲線半徑不做改變，但是降低道岔曲股內軌的水平高度。其優點在于：不改變道岔的導曲線半徑和道岔的平面幾何特征和長度的前提下，提高列車側向通過道岔的速度，或者在同樣的通過速度下，減小列車側向通過道岔時產生的離心力，達到改善列車在側向通過道岔的穩定性和舒適性，使列車作用在道岔中的輪軌作用力有所減小，該部分的結構可靠性得到了加強，減少了道岔的養護維修，延長道岔的使用壽命，提高列車運行通過道岔的安全可靠性。

技術領域

本發明涉及一種鐵路道岔，尤其是一種提高列車側向通過速度的道岔。

背景技術

道岔是引導列車從一條線路進入或越過另一條線路的裝備設施，常用道岔為普通單開道岔，列車通過普通道岔的方式可以分為直向通過和側向通過，列車直向通過道岔時，列車是在直線上運行，列車側向通過道岔時，列車是在曲線上運行。根據力學原理，車輛在通過曲線時，在列車車輛中會產生一定的離心力，它的大小與曲線的半徑和通過曲線的速度有關，具體如以下公式表示：

從公式（1）中可以看出，在一定的曲線半徑條件下，列車通過的速度越高，產生的離心力也越大，在一定的離心力約束條件下，可以通過增加曲線的半徑來提高列車通過速度。在一般的曲線軌道線路上，通常采用在曲線的外端抬高，利用車體質量的重力產生一個與離心力相反的向心力來平衡離心力的作用來提高車輛通過曲線的速度，這種方法稱為在曲線上設置超高。

由于在道岔系統中，曲股的外側與直股的一側在心軌部位是連為一體的，如圖2中（7）所示，如果在曲股的外側設置超高，將鋼軌抬高，勢必也要將直股的一側在心軌處抬高，這樣將會影響道岔的直向通過，對于道岔系統來說是不允許的，因此目前的鐵路道岔在曲股上都沒有設置超高。由于在道岔的導曲線上沒有設置超高，列車的側向通過道岔時，產生了了未被平衡的離心力，其通過速度受到了限制，目前道岔在設計中，只能限制列車側向通過道岔速度，使列車在側向通過道岔時在曲線地段所產生的未被平衡的離心力在一個安全允許值內。在一些地方要求列車高速側向通過道岔時，例如在高速鐵路中，必須采用有較大導曲線半徑的大號道岔，使得列車側向通過道岔時，在一定的離心力條件下，可以獲得更高的運行速度。加大側向曲線半徑不僅導致道岔的制造成本大大增加，也使得道岔的長度和占地面積也明顯增加，同時給設計和施工帶了困難。

發明內容

為解決上述技術問題，一種提高列車側向通過速度的普通單開道岔，按通過的方向不同可分為側向通過軌道和直向通過軌道，所述側向通過的軌道為曲股軌道，曲股軌道包括內軌與外軌，外軌的水平標高不變，道岔曲股內軌的水平高度根據列車通過速度和導曲線半徑降低，其最大降低值h為

其中，R是曲股的曲線半徑，V是列車通過速度，S1是軌道軌距，g是重力加速度。

在上述方案的基礎上，所述降低曲股內側鋼軌水平高度，是從曲股的導曲線始端開始逐漸降低至道岔中部區域為最大值h，從道岔中部區域開始逐漸升高到導曲線終端恢復到導岔的原有水平高度。

本發明的優點在于：不改變道岔的導曲線半徑和道岔的平面幾何特征和長度的前提下，提高列車側向通過道岔的速度，或者在同樣的通過速度下，減小列車側向通過道岔時產生的離心力，達到改善列車在側向通過道岔的穩定性和舒適性，使列車作用在道岔中的輪軌作用力有所減小，該部分的結構可靠性得到了加強，減少了道岔的養護維修，延長道岔的使用壽命，提高列車運行通過道岔的安全可靠性。

附圖說明

圖1是道岔立體圖

圖2是道岔平面圖

附圖標記說明：

1-曲股內軌；2-曲股外軌；3-導曲線始端；4-導曲線終端；5-中部區域；6-直線區段；7-岔心。