機車車輛從一股軌道轉向或越過另一股軌道的設備,是軌道的重要組成部分。有線路連接、線路交叉及線路連接與交叉等三種基本形式。常見的線路連接有普通單開道岔、單式對稱道岔及三開道岔;線路交叉有直角交叉及菱形交叉;連接與交叉有交分道岔及各種交叉渡線。應用這些道岔,可以把不同位置和方向的軌道相互連接起來(見圖)。

  普通單開道岔 鐵路上使用最為普遍的線路連接設備,占各類道岔總數的90%以上。主線為直線,側線由主線向左側(稱左開道岔)或右側(稱右開道岔)出岔。

  單開道岔由轉轍器、轍叉、護軌和連接部分組成。

  ① 轉轍器為引導機車車輛沿不同軌道行駛的設備。由兩根基本軌、兩根尖軌、各種連接零件及道岔轉換設備組成。在尖軌尖端附近設連接二根尖軌的拉桿,和機械、電動或電控液壓道岔轉換設備連接,用以改變機車車輛的行進方向。

  ② 轍叉及護軌為使車輪從一股鋼軌越過另一股鋼軌的設備。轍叉按構造分,有固定轍叉及活動轍叉兩大類,而以固定型為最常用。固定轍叉又可分為鋼軌組合轍叉、整鑄轍叉及部分鑄造組合轍叉等。鋼軌組合轍叉由叉心、翼軌及連接零件組合而成。整鑄轍叉的翼軌和叉心,全部用高錳鋼澆鑄成一整體,使零件減少,養護維修簡單,使用壽命延長。80年代中國鐵路的主要幹線上,已廣泛采用高錳鋼整鑄轍叉。轍叉叉心兩側工作邊的交點稱轍叉的理論交點,其夾角α稱轍叉角。轍叉角的餘切為轍叉號數,即道岔號數。有些國傢另有表示方法,如美國以

來表示道岔號數。單開道岔以其鋼軌類型及轍叉號數區分類型。80年代中國鐵路的轍叉號數(即道岔號數)系列定為6、7、9、12、18及24等。其中6、7兩號單開道岔僅適用於廠礦企業內部,其他各號道岔則適用於鐵路正線和站線,而以9號、12號最為常用,在側線須通過高速列車的地段,則鋪設18號或24號道岔。轍叉翼軌兩工作邊間的最小輪緣槽寬度,稱轍叉咽喉。轍叉咽喉至轍叉理論交點間軌線中斷部分,稱轍叉的有害空間。車輪通過有害空間時,車輪失去控制,叉心容易受到撞擊,甚至進入異線脫軌。因此必須在轍叉兩側的適當位置上,設置一定長度的護軌,以引導車輪沿正確方向行駛。有害空間的存在,也是列車通過轍叉時產生劇烈搖晃的重要原因。為瞭從根本上消滅有害空間,提高列車過岔時的穩定性,減少列車搖晃,增強旅行舒適度,延長機車車輛走行裝置的使用壽命,可采用可動叉心式活動轍叉。這種轍叉在中國幾條主要鐵路幹線上鋪設,使用效果良好,列車能以120公裡/時以上的速度安全平穩地通過。

  ③ 連接部分系指連接轉轍器和轍叉的軌線,其中連接側向尖軌和轍叉趾端的曲線稱導曲線。導曲線的平面形狀可為圓曲線或曲率漸變的曲線。導曲線半徑大小對列車側向過岔速度影響很大。道岔號數愈小,導曲線半徑就愈小,容許的列車側向過岔速度也愈小。中國鐵路規定,側向通過列車的速度超過45公裡/時者,單開道岔不得小於18號;不超過45公裡/時與35公裡/時者,不得小於12號、9號。

  岔枕 鋪設在道岔下的軌枕。在中國鐵路上,岔枕以木枕為主,其斷面和普通枕木同,長度按部位分級佈置。自70年代起,在50公斤/米、12號道岔上開始采用鋼筋混凝土岔枕,並逐漸推廣,以節約木材和保證沿線軌道剛度的均勻一致。

  道岔的傷損及預防 道岔由於在強度和穩定性方面的限制,是軌道的薄弱環節。道岔的不正常傷損以尖軌的側面磨耗和軋傷、轍叉的壓潰和因質量低劣而引起的早期破損最為常見。70年代以來,道岔質量不斷提高,如對尖軌、基本軌等主要鋼軌部件進行全長淬火,改善材質,增加韌性和硬度,從而提高瞭耐磨性能和使用壽命;對錳鋼整鑄轍叉進行機械加工,以除去轍叉表面的脫碳層,增強耐磨能力,並保證外形美觀及幾何尺寸準確;改進冶煉技術及工藝水平,提高錳鋼整鑄轍叉的內在質量;采用特種斷面鋼軌制造尖軌,增強尖軌的橫向剛度和穩定性;改用分開式扣件代替普通道釘,增強扣壓能力等。

  道岔的發展趨勢是:采用重軌道岔;采用大號碼道岔和活動叉心轍叉道岔;盡量減少軌縫,在道岔范圍內,將錳鋼整鑄轍叉與高碳鋼鋼軌互相焊接,各連接鋼軌相互焊接;采用先進的數控刨床、數控銑床制造道岔,以提高效率,保證質量;盡量采用標準的軋制墊板,包括滑床板、軌撐墊板等批量較多的墊板等;采用加高的特種斷面護軌,提高護軌的有效防護作用並節約材料等。

  

參考書目

 上海鐵道學院:《鐵路軌道及路基》(上冊),人民鐵道出版社,北京,1979。