用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔的制作方法

1.本发明属于铁路建筑电车道专用轨道技术领域，具体涉及一种用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔。


背景技术：

2.交叉渡线是铁路线路中实现车辆在两股平行轨道之间相互跨线的铁路设备，一般由四组单开道岔和一个菱形交叉道岔组合而成。如图1所示，通常包含四组转辙器1、四组辙叉及护轨2、两组锐角辙叉及护轨3、两组钝角辙叉4及其连接件。该组交叉渡线为50kg/m钢轨7号5m间距交叉渡线的平面示意图，为地铁道岔车辆段及停车场最常用的交叉渡线类型。车辆可通过该交叉渡线，可以实现在上下两股平行轨道之间的“x”方向越线，为车辆编组、折返提供条件。
3.近年来，随着我国城市轨道交通的发展，部分城市开始修建有轨电车线路。不同于地铁线路，有轨电车线路修建于城市地面，轴重轻、速度低，与城市公交共同构成城市地面公共交通系统，更兼旅游观光功能；一般具有系统灵活、节能环保的优势，受到大城市及旅游城市的青睐。
4.由于受到城市用地规划、地面环境等多方面的限制。我国有轨电车道岔中所用的交叉渡线最小为6号3.8m间距槽型轨交叉渡线，其显著特点就是道岔全长短、通过半径小，占地面积小。而根据国外轻轨的发展状况，最小有用到3.6m间距的交叉渡线，且为工字型轨。因此，我国目前尚无3.6m以下间距6号工字轨的交叉渡线使用先例。对此，现提出如下技术方案。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题：提供一种用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，填补我国目前3.6m以下间距6号交叉渡线的空白。
6.本发明采用的技术方案：用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，包括基本轨和尖轨；基本轨间隔平行；多个尖轨交汇组成菱形交叉结构；间隔平行的基本轨与菱形交叉结构的尖轨相交构成四个单开辙叉；四个单开辙叉包括转辙器、锐角辙叉、钝角辙叉以及护轨；间隔平行的基本轨轨心间距l为3600～4000mm；尖轨的导曲线半径r为45000～60000mm；单开辙叉的辙叉角α为8
°
7＇48＂～9
°
27＇44＂；尖轨与钝角辙叉，钝角辙叉与锐角辙叉均直接相连不设置转接轨；基本轨包括直基本轨工作边和曲基本轨工作边；直基本轨工作边向外偏移距离d并与尖轨端部密贴相连以加粗尖轨；曲基本轨工作边向外偏移距离d并与尖轨端部密贴相连以加粗尖轨；尖轨与单开辙叉无缝直接相连以组成弹性可弯尖轨结构。
7.上述技术方案中，进一步地：基本轨轨距la为1435mm；单开辙叉轨距lb为1440～1450mm。
8.上述技术方案中，进一步地：距离d为2mm～4mm。
9.上述技术方案中，进一步地：护轨包括护轨ⅰ、护轨ⅱ、护轨ⅲ；护轨ⅰ设于基本轨具
有的直股轨道内侧；护轨ⅱ设于锐角辙叉的咽喉部位内侧以及单开辙叉内侧；护轨ⅲ设于锐角辙叉与钝角辙叉趾端。
10.上述技术方案中，进一步地：锐角辙叉的咽喉部位设于单开辙叉之前；护轨ⅱ也设于单开辙叉咽喉部位之前。
11.上述技术方案中，进一步地：护轨ⅱ、护轨ⅲ、单开辙叉整铸加工而成；或所述护轨ⅱ、护轨ⅲ、单开辙叉采用钢轨拼装而成。
12.上述技术方案中，进一步地：基本轨为50kg/m或54e1工字轨；尖轨与基本轨采用材质相同或相应的特种断面钢轨加工而成；菱形交叉结构中的钝角辙叉、锐角辙叉与单开辙叉采用高锰钢整铸一体成型、或钢板机加工、或钢轨拼装制成。
13.上述技术方案中，进一步地：用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔中的岔枕为混凝土岔枕。
14.本发明与现有技术相比的优点：
15.1、本发明基本轨工作边外移的方式对尖轨前端加粗，增加尖轨前端的粗壮度，可提高尖轨前端的强度和耐磨性。
16.2、本发明尖轨与钝角辙叉，钝角辙叉与锐角辙叉均直接相连不设置转接轨，实现弹性可弯尖轨结构，满足无缝道岔的要求。
17.3、本发明基本轨轨距la为1435mm；单开辙叉轨距lb为6号轨时，优选为1440mm，轨距加宽，减小车轮跨线时对钢轨和辙叉的冲击和磨耗，提高车辆通过的安全性；更好保证车辆通过的平顺性；不影响基本轨直股轨道通过平顺性的情况下，所有轨距加宽部分均关于线路中心线对称向外加宽，保证了单开辙叉结构上的对称性；保证线型乃至各零部件的对称性、通用性及工艺性。
18.4、本发明护轨ⅱ有效防止车辆侧向通过时车轮对锐角辙叉咽喉部位和菱形交叉结构心轨的冲击；护轨ⅲ、护轨ⅰ防止车轮对单开辙叉咽喉和菱形交叉结构心轨的冲击，保证了车辆通过的安全性。
19.5、本发明交叉渡线占地面积小，实现渡线功能的同时，具有节约用地、降低成本的优势，协同无缝道岔共同作用，满足列车在交叉渡线上的平顺性运行需求。
20.6、本发明实现车辆在两个轨道之间相互跨线或线路终点的折返；有效提高车辆通过交叉渡线时的安全性和平稳性；有效提提高交叉渡线零部件的使用寿命；各轨件之间实现无缝道岔的建设要求。
附图说明
21.图1为现有技术下50kg/m钢轨7号5m间距交叉渡线的平面示意图；
22.图2为本发明平面结构示意图；
23.图3为图2中尖轨与基本轨密贴范围的放大细节结构示意图；
24.图2至图3中：1-基本轨，2-尖轨，3-菱形交叉结构，4-单开辙叉，5-锐角辙叉，6-钝角辙叉，101-直基本轨工作边，102-曲基本轨工作边；7-护轨ⅰ，8-护轨ⅱ，9-护轨ⅲ，10-岔枕。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图2-3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.(如图2所示)用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，与现有技术cn201811337533.3《适用于有轨电车和地铁车辆调试车间的交叉渡线道岔》专利公开的内容相同：包括基本轨1和尖轨2；基本轨1间隔平行；多个尖轨2交汇组成菱形交叉结构3；间隔平行的基本轨1与菱形交叉结构3的尖轨2相交构成四个单开辙叉4；四个所述单开辙叉4包括转辙器、锐角辙叉5、钝角辙叉6以及护轨。
27.与前述现有技术不同的是：本发明间隔平行的基本轨1轨心间距l为3600～4000mm。当为6号轨时，基本轨1轨心间距l优选为3600mm。
28.尖轨2的导曲线半径r为45000～60000mm。当为6号、7号轨时，尖轨2的导曲线半径r优选为50000、50717.5mm。
29.单开辙叉4的辙叉角α为8
°
7＇48＂～9
°
27＇44＂；当为6号轨时，辙叉角α优选为9
°
27＇44＂。
30.所述尖轨2与单开辙叉4无缝直接相连以组成弹性可弯尖轨结构。
31.所述尖轨2与钝角辙叉6，钝角辙叉6与锐角辙叉5均直接相连不设置转接轨。本发明尖轨与钝角辙叉，钝角辙叉与锐角辙叉均直接相连不设置转接轨，尖轨跟端直接与辙叉趾端相连，实现弹性可弯尖轨结构，消除传统小号码道岔尖轨的活接头结构，尖轨跟端可直接与辙叉焊连，实现道岔无缝化满足无缝道岔的要求。
32.(如图3所示)所述基本轨1包括直基本轨工作边101和曲基本轨工作边102；所述直基本轨工作边101向外偏移距离d并与尖轨2端部密贴相连以加粗尖轨2；所述曲基本轨工作边102向外偏移距离d并与尖轨2端部密贴相连以加粗尖轨2。
33.上述实施例中，进一步地：所述距离d为2mm～4mm。优选地，当为6号轨时，所述距离d为3mm。本发明尖轨与基本轨密贴部分采用基本轨工作边外移的方式对尖轨前端加粗，增加尖轨前端的粗壮度，可以提高尖轨前端的强度和耐磨性。
34.上述实施例中，进一步地：所述基本轨1轨距la为1435mm；所述单开辙叉4轨距lb为1440～1450mm。优选地，当为6号轨时，所述单开辙叉4轨距lb为1440mm。基本轨1和单开辙叉4均采用以轨道中心线为对称中心向两侧对称加宽的方式加宽轨距。
35.本发明基本轨轨距la为1435mm；单开辙叉轨距lb为1440mm的6号轨为例：采用中心两侧对称的方式进行了轨距加宽，减小车轮跨线时对钢轨和辙叉的冲击和磨耗，提高车辆通过的安全性。传统单开道岔或大间距交叉渡线中该部分加宽采用的是下股钢轨加宽的方式，此处以中心线为对称中心的加宽方式，兼顾了菱形部分的加宽，使得单开部分与菱形部分的轨距加宽成为一个整体：中间无过渡，更好保证车辆通过的平顺性。基于车轮通过曲线状态的单开辙叉轨距加宽，能够有效减小车轮通过曲线时对导曲线上股的冲击，减小曲股钢轨磨耗。平行于菱形交叉结构长轴部分的基本轨直股轨距加宽，在不影响基本轨直股轨道通过平顺性的情况下，保证了单开辙叉结构上的对称性；所有轨距加宽部分均关于线路中心线对称向外加宽，保证线型乃至各零部件的对称性、通用性及工艺性。
36.上述实施例中，进一步地：所述护轨包括护轨ⅰ7、护轨ⅱ8、护轨ⅲ9；所述护轨ⅰ7设于基本轨1具有的直股轨道内侧；所述护轨ⅱ8设于锐角辙叉5的咽喉部位内侧以及单开辙叉4内侧；所述护轨ⅲ9设于锐角辙叉5与钝角辙叉6趾端。
37.本发明在单开辙叉4趾端设置护轨ⅱ8，护轨ⅱ8有效防止车辆侧向通过时车轮对锐角辙叉5咽喉部位和菱形交叉结构3心轨的冲击。锐角辙叉5与钝角辙叉6趾端设置护轨ⅲ9，在基本轨1具有的直股轨道内侧设置护轨ⅰ：防止车轮对单开辙叉4咽喉和菱形交叉结构3心轨的冲击，保证了车辆通过的安全性。
38.上述实施例中，进一步地：所述锐角辙叉5的咽喉部位设于单开辙叉4之前；所述护轨ⅱ8也设于单开辙叉4咽喉部位之前。
39.上述实施例中，所述护轨ⅱ8、护轨ⅲ9、单开辙叉4整铸加工而成；或所述护轨ⅱ8、护轨ⅲ9、单开辙叉4采用钢轨拼装而成，具体地如：33kg/m槽型轨或工字轨加工而成。材料易得，制作容易。
40.上述实施例中，进一步地：所述基本轨1为50kg/m或54e1工字轨；所述尖轨2与基本轨1采用材质相同或相应的特种断面钢轨加工而成；所述菱形交叉结构3中的钝角辙叉6、锐角辙叉5与单开辙叉4采用高锰钢整铸一体成型、或钢板机加工、或钢轨无缝拼装制成。菱形交叉结构3的长轴为：8759.2mm，菱形交叉结构3的短轴为：1459.9mm。
41.上述实施例中，进一步地：所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔中的岔枕10为加长的混凝土岔枕。
42.本发明交叉渡线占地面积小，在实现渡线功能的同时，具有节约用地、降低成本的优势；渡线侧向最大允许通过速度可达20km/h；相对于传统道岔，取消了尖轨与辙叉之间的连接导轨，在小号码道岔中，使得尖轨具有足够的长度可实现跟端固定的弹性可弯尖轨结构，必要时尖轨跟端可直接与辙叉趾端焊连，形成无缝道岔，满足列车在交叉渡线上的平顺性运行需求。
43.具体地：交叉渡线一端轨缝中心至另一端轨缝中心全长29436mm～32436mm；直基本轨长8766mm～20266mm，曲基本轨长8812mm～10312mm。
44.交叉渡线直股通过速度70km/h，侧股通过速度：20km/h；尖轨尖端冲击角为1
°
38＇14.97＂。
45.以某有轨电车车辆全轴距9m对本线型车辆通过性进行检算：
46.1)动能损失：ω＝v2sin2βc＝202×
sin2(1
°
38＇14.97＂)＝0.33km2/h2，满足规范要求动能损失小于0.65km2/h2的规定，车辆逆向进入交叉渡线侧股的安全性和旅客舒适性得以保证。
47.2)未被平衡离心加速度：a＝v2/(3.62r)＝202/(3.62/50)＝0.61m/s2，满足规范要求未被平衡离心加速度小于0.65m/s2的规定，车辆在曲线上运行的稳定性和安全性，以及旅客的舒适度得以保证。
48.3)未被平衡离心加速度时变率：φ＝v3/(3.63rl)＝203/(3.63/50/11)＝0.31m/s3，满足规范要求未被平衡离心加速度时变率小于0.5m/s3的要求，车辆通过曲线时，对道岔零部件的磨损程度在可控范围内。
49.综上所述，本发明实现车辆在两个轨道之间相互跨线或线路终点的折返；有效提高车辆通过交叉渡线时的安全性和平稳性；有效提提高交叉渡线零部件的使用寿命；各轨
件之间实现无缝道岔的建设要求。
50.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
51.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，包括基本轨(1)和尖轨(2)；基本轨(1)间隔平行；多个尖轨(2)交汇组成菱形交叉结构(3)；间隔平行的基本轨(1)与菱形交叉结构(3)的尖轨(2)相交构成四个单开辙叉(4)；四个所述单开辙叉(4)包括转辙器、锐角辙叉(5)、钝角辙叉(6)以及护轨；其特征在于：间隔平行的基本轨(1)轨心间距l为3600～4000mm；所述尖轨(2)的导曲线半径r为45000～60000mm；所述单开辙叉(4)的辙叉角α为8
°
7＇48＂～9
°
27＇44＂；所述尖轨(2)与钝角辙叉(6)，钝角辙叉(6)与锐角辙叉(5)均直接相连不设置转接轨；所述基本轨(1)包括直基本轨工作边(101)和曲基本轨工作边(102)；所述直基本轨工作边(101)向外偏移距离d并与尖轨(2)端部密贴相连以加粗尖轨(2)；所述曲基本轨工作边(102)向外偏移距离d并与尖轨(2)端部密贴相连以加粗尖轨(2)；所述尖轨(2)与单开辙叉(4)无缝直接相连以组成弹性可弯尖轨结构。2.根据权利要求1所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，其特征在于：所述基本轨(1)轨距la为1435mm；所述单开辙叉(4)轨距lb为1440～1450mm。3.根据权利要求1所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，其特征在于：所述距离d为2mm～4mm。4.根据权利要求1所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，其特征在于：所述护轨包括护轨ⅰ(7)、护轨ⅱ(8)、护轨ⅲ(9)；所述护轨ⅰ(7)设于基本轨(1)具有的直股轨道内侧；所述护轨ⅱ(8)设于锐角辙叉(5)的咽喉部位内侧以及单开辙叉(4)内侧；所述护轨ⅲ(9)设于锐角辙叉(5)与钝角辙叉(6)趾端。5.根据权利要求4所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，其特征在于：所述锐角辙叉(5)的咽喉部位设于单开辙叉(4)之前；所述护轨ⅱ(8)也设于单开辙叉(4)咽喉部位之前。6.根据权利要求4所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，其特征在于：所述护轨ⅱ(8)、护轨ⅲ(9)、单开辙叉(4)整铸加工而成；或所述护轨ⅱ(8)、护轨ⅲ(9)、单开辙叉(4)采用钢轨拼装而成。7.根据权利要求1所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，其特征在于：所述基本轨(1)为50kg/m或54e1工字轨；所述尖轨(2)与基本轨(1)采用材质相同或相应的特种断面钢轨加工而成；所述菱形交叉结构(3)中的钝角辙叉(6)、锐角辙叉(5)与单开辙叉(4)采用高锰钢整铸一体成型、或钢板机加工、或钢轨拼装制成。8.根据权利要求1所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，其特征在于：所述用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔中的岔枕(10)为混凝土岔枕。

技术总结
提供一种用于有轨电车及轻轨线路的交叉渡线道岔，包括基本轨和尖轨；间隔平行的基本轨与菱形交叉结构的尖轨相交构成四个单开辙叉；四个单开辙叉包括转辙器、锐角辙叉、钝角辙叉以及护轨；间隔平行的基本轨轨心间距L为3600～4000mm；尖轨的导曲线半径R为45000～60000mm；单开辙叉辙叉角α为8


技术研发人员：柴文博 李悦 亓云飞 闫宇青 胡曙光
受保护的技术使用者：中铁宝桥集团有限公司
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2022/3/8