中南大学轨道工程课程设计.docx
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中南大学轨道工程课程设计
轨道工程课程设计
直线尖轨直线辙叉
60kg钢轨12号单开道岔平面布置设计
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完成时间:
第一部分设计任务与要求
1.确定转辙器主要尺寸
2.确定辙叉和护轨几何尺寸
3.选择导曲线半径
4.计算道岔主要几何尺寸
5.导曲线支距计算
6.配轨计算
7.配置岔枕
8.绘制道岔总平面布置图
第二部分设计资料
一、轨道条件
钢轨60kg/m，标准长度12.5m，区间线路轨枕根数：
1760根/公里，道岔类型：
钢筋混凝土U。
二、道岔型式
（1）转辙器
直线尖轨，跟端支距yo144mm,跟端结构为间隔铁夹板连接，
I夹板=820mm
（2）辙叉及护轨
直线辙叉，N=12，辙叉角4°45‘49"，辙叉趾距n2127mm,辙叉跟距
m3800mm。
（3）导曲线
圆曲线形，不设超高。
三、物理参数：
动能损失允许值：
00.65km2/h2
未被平衡的离心加速度容许值00.65m/s2
未被平衡的离心加速度时变率容许值°0.5m/s3
四、过岔速度
侧向过岔速度要求：
Vs45km/h
五、道岔中的轨缝值
尖轨跟端及辙叉趾端轨缝为6mm，其余为8mm。
第三部分提交资料
1•计算说明书；
2•图纸；
3•如果计算说明书和图纸有电子版，需提交一份电子版。
第四部分设计计算
、确定转辙器的几何尺寸
1、计算尖轨长度
尖轨转折角
arcsin0arcsin0.651135.66''
Vs45
根据设计资料:
跟端支距：
y144mm
则尖轨长度为：
y0144
I008037.46mm
sinsin1135.66''
根据尖轨长度的取值原则，采用接近于计算长度的整数长度，所以取
lo8050mm
144
则对应的尖轨转折角arcsin11'29.9''
8050
2、计算基本轨尖端前部长度
由设计资料可知q2646mm
3、计算基本轨后端长度q
整个基本轨取为一个标准轨长即L=12.5m，贝
q'Lql0cos1250026468050cosl1'29.9''1805.29mm
二、确定辙叉及护轨的几何尺寸
1、确定趾距Pn和跟距Pm
根据设计资料知辙叉角445'49''
前端长度n=2127mm
445'49''所以：
趾距Pn2nsin—22127sin176.79mm
22
后端长度m=3800mm
跟距Pm2msin315.84mm
2
2、计算护轨工作边延展长度
护轨工作边延展长度示意图如图1所示
图1
A.对于固定辙叉咽喉轮缘槽
其中道岔轨距允许的最大误差为3mm
轮对车轴弯曲导致侧距减少2mm
则：
鮎14353135022268mm
取ti=68mm
t3ti68mm
B.查照间隔Di及D2
D1需満足：
D1
Tdmax
D11356
2
33（13562）31391mm
D2需満足：
D2
T
min
D21350
2
1348mm
C.护轨轮缘槽
因S=1435mm，护轨可能磨耗，磨耗为2mm，则D1取1393，平直段轮
缘槽tg1SD1143513931435139342mm
缓冲段终端轮缘槽tg2应保证等同于咽喉轮缘槽的通过条件，即：
tg2t168mm
现行采用tg390mm
D.辙叉翼轨平直段轮缘槽t2
t2D1D2
D2取1347，贝Ut2=46
平直段两端C=（0~300），取C=150mm
开口段长取X2100~150mm,取100mm
已知护轨冲击角g120'
故护轨工作边延展长度为:
lgX2X2X1
t150
tan
2C
t3tg1
sing
（100~150）
6850
tan445'49''
2150268o42100
sin1o20'
4145mm
检算开口段末端处距接头的距离:
1l
50c
tan
50
38001117100150
tan445'49''
1832.99mm410mm
满足要求。
3、计算翼轨工作边延展长度
arctan
t2t,2
t1[2tg/2]
arctan（
46
68/2
68
2tan
45'49''
2
050'27.82''
已知w120''，则翼轨工作边长度延展长度:
检查翼轨跟端与辙叉跟端间距能否放下半个夹板，即
3800602945cos120',1502（9068）2
1p1
2105mm820410mm
22
故满足条件三、选择导曲线半径
1、求算导曲线外轨半径R
K=2537mm
SKsiny
R-
coscos
14352537sin445'49''144
cos
sin
1435320717.5cosl20'cos445'49''144
sin445'49''
2824mm2537mm
又知一般要求K2~4m
所以K=2824mm满足要求
3、检算选用的导曲线半径能否满足动能损失要求:
2
1000Vs_RT
3.62
10004522
20.48828m/s
3.62320000
2
0.65m/s
3
1000v_
RJ
1000453
3.63
3.63320000
届0.33908m/s
3
00.5m/s
所以R0取320m时符合要求。
四、计算道岔主要几何尺寸
1、道岔理论全长
2824cos445'49''31713mm
1435
2tan—
2
2tan/竺
2
8
380021054mm
2
确定道岔前长:
Lqb38167
2105417113mm
五、配轨计算
21607mm
21517mm
2824
180
25610mm
3800
2812500
取:
11
13143mm，12
12500mm
13
12500mm，14
9107mm
15
12500mm，16
9017mm
17
13110mm，18
12500mm
六、导曲线支距计算
以导曲线起点为坐标原点，以直线基本轨作用边为横坐标，自坐标原点开始令导曲线上各支距测点的横向座标Xi依次为2000mm整数倍。
可得相应的支距yi为：
I
Yiy°Rocoscosi
式中，i的值可以由下式计算
sin
sin
Ro
Xn/320717.5
终点处，sin（arctan（1/12））=144/8050+
xn=20897.1mm
计算结果见下表1
表1
Xi
sini
cosi
coscosi
yi
0
0.017888
0.99984
0
144
2000
0.024124
0.999709
0.000131026
.0225
4000
0.03036
0.999539
0.000300972
240.527
6000
0.036596
0.99933
0.00050986
307.521
8000
0.042832
0.999082
0.000757714
387.0122
10000
0.049068
0.998795
0.001044564
479.01
12000
0.055304
0.99847
0.001370443
583.5251
14000
0.06154
0.998105
0.00173539
700.5698
16000
0.067776
0.997701
0.002139446
830.1579
18000
0.074012
0.997257
0.002582661
972.3046
20000
0.080248
0.996775
0.003065086
1127.027
20897.1
0.083045
0.996546
0.00329423
1200.517
复核：
终点处支距为：
SKsin=1435-2824xsin（atan（1/12））=1200.48，计
算结果正确。
七、配置岔枕
25001435
2
532.5mm
1、轨枕伸出钢轨的长度
2、确定岔枕的间距ai
在保证轨缝处有540mm轨枕间距的前提下，进行配轨枕的计算
（1）q段：
考虑到尖轨下第一连杆处岔枕间距为615，尖轨尖端伸出岔枕中心线
50mm，以及轨缝处540mm间距，贝U
I26464270502430mm4854490
⑵I。
段：
I8050214423502706157117mm50513552
⑶lg与I1之间：
I3816782646.80502144225643540881265mm
4202425
（4）I1段起始点至中间轨缝处：
从图中量出配轨区间长度为10162，则配置565x17+557的轨距
（5）I1段中间轨缝至段末：
从图中量出配轨区间长度为1909，则配置475*3+484的轨距
（6）I2段起始至辙叉
从图中量出L=6044=540*8+575*2+574。
（7）辙叉段配轨枕
由图可知L=5393=540*9+533
8）叉后配枕：
=4900-532.5X-2435X2/cosCos（44549））
2
=963
963
tan
44549''
2
11576mm
11576-270-3800-4=7502mm，取565*12+570
2.5m
按以上方法配置完4.9m长轨枕之后，再按照直向和侧向分别单独配长轨枕，并按规间距向后延伸
3、岔枕长度
共分
在道岔围，普通轨枕长度为250cm，其余按260cm~490cm递增,
24级，级差为10cm，根据M值确定各段的岔枕的长度。
详见“直线尖轨直线辙叉60kg钢轨12号单开道岔平面布置图”
确定道岔实际全长:
确定道岔后长
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