轨道与矿车安装说明.docx

1、轨道与矿车安装说明矿井轨道是将钢轨按一定要求固定在线路上构成的，是机车运行的基础件。一、矿井轨道线路的作用及分类为了满足矿井运输的需要，矿井巷道大都铺设有轨道。矿井轨道线路与地面大铁路不同，它由于受井下空间的限制及生产能力的影响，故轨距一般都较小，因此，通常把矿井轨道线路称为窄轨线路。1、矿井轨道线路的作用机车车辆在行进的过程中，会产生垂直压力、水平力及其他一些力，而路基比较松软，不能直接承受这些力，否则路基要产生永久变形和压陷，以致无法行车。通过矿井轨道线路就可以把车轮的集中载荷传播、分散到地面或井下巷道底板上，引导机车沿轨道平稳、高速运行。2、矿井轨道线路的分类矿井轨道线路按照不同的容可以

2、分为不同的种类：1）按轨距类型可分为：900mm轨距；762mm轨距；600mm轨距。2）按运输量可分为：一级线、二级线、三级线。其中：(1) 一级线：762（900）mm轨距，单线重车方向年运量100万t以上。(2) 二级线：762（900）mm轨距，单线重车方向年运量50万100万t；600mm轨距，单线重车方向年运量30万t以上。(3) 三级线：762（900）mm轨距，单线重车方向年运量50万t以下，600mm轨距，单线重车方向年运量30万t以下。3）根据运输情况可分为：主要运输线路与一般运输线路。(1) 主要运输线路：井下：主要斜井绞车道、井底车场、主要运输大巷和运输石门的轨道。地面

3、：运煤、运矸石的干线和集中装、卸、甩车场的轨道。(2) 一般运输线路：除主要线路的轨道和采煤工作面顺槽、掘进工作面的轨道之外的其他所有轨道。二、轨道线路的结构标准窄轨的结构如图3-1所示，轨道线路由下部结构、上部结构两部分组成。下部结构主要是巷道底板和水沟，上部结构是钢轨、联接零件、安全设备（拉杆、防爬器）、轨枕和道床（道碴层）。轨道线路的主要参数有轨距、轨型、坡度、曲率半径。轨距是两条钢轨的轨头缘的间距，用Sg表示，如图3-2所示。国标准轨距有600mm、762mm、900mm三种。轮缘距是轮对两车轮轮缘外侧之间距，用SL表示。因为机车能牵引的坡度很小，所以轨道的坡度用两点间的高差和水平距离

4、之比表示，通常用i表示，其数值取千分数。三、道床及钢轨1、道床的分类道床是轨道的基础。它将轨道的上部结构和下部结构连接成一个整体，防止轨道的纵、横向移动，以保持线路纵、横剖面的正常状态，保持轨道的稳定及线路的平顺。由道碴层组成的道床承受钢轨传来的压力，并均匀地传递到路基面上。道床能保证在轨枕及钢轨的下面向巷道一侧的水沟排水畅通，阻止路基毛细管水上升，保持枕木的干燥。并能使轨道具有弹性，在一定程度上吸收列车的冲击力。为了保证道床的这些性能良好，除要使用性能良好的道碴材料外，道床应具有一定的厚度。道床根据其结构的不同分为道碴道床和固定道床两大类。（1）道碴道床道碴道床一般由粒度2040mm的砾石构

5、成，作用是使从轨枕传来的压力均匀传递到下部结构上，并防止轨枕纵横向移动及缓和车轮对钢轨的冲击。道碴道床具有施工简单，投资少等优点，但维护工作量较大。主要用于服务年限较短底板不稳定的井下轨道运输巷道。（2）固定道床固定道床也叫整体道床，目前有两种形式，即预埋螺栓式和预埋轨枕式。预埋螺栓式：就是将螺栓根据轨枕间距和轨距要求的位置，浇灌在混凝土的固定道床上。如图3-3所示预埋轨枕式：就是将预制好的混凝土轨枕，根据轨枕间距确定的位置，浇灌在混凝土的固定道床，使轨枕和道床形成一整体。如图3-4所示固定道床增强了轨枕的稳定性，可保持轨距的一致，减少运输事故。在倾斜井巷中使用固定道床不仅提高了轨道质量，从而

6、保证行车的稳定和安全，以及减少轨道线路的维修工作，并能有效地防止轨道“爬行”（轨道的整体滑动）。2、道床的厚度、宽度和边坡比1）井下道床的厚度 直线地段道床厚度是指钢轨断面下轨枕底面至路面基面的深度，曲线地段是指轨断面下轨枕底面至路基面深度。道床厚度以保证传到路基面的最大压力小于路基面的允许应力为度，以路基面不发生永久变形为原则。道碴层的厚度应根据巷道底板的承载能力和通过线路的货流强度确定。在水平巷道及倾角小于10度的倾斜巷道中，应将道碴铺设轨枕的2/3，但道碴与轨底平面之间的距离不得小于30毫米。在倾角超过10度的倾斜巷道中，轨枕应置于巷道底板上凿出的横槽，槽深不应小于轨枕厚度的2/3，轨枕

7、下面的道碴厚度不应小于50毫米。2）道床宽度 根据轨枕长度而定，为保证道床的紧密和提高道床的横向阻力，在轨枕两头之外还留有道床肩宽，肩宽不小于150mm。曲线外侧道床要加宽100mm。3）道床的边坡比 是以边坡上下两点的垂直距离和水平距离之比来表示，道床的边坡比一般为11.5。3、钢轨及其选型1）钢轨的作用及分类钢轨是轨道上部结构的重要组成部分之一，它不仅引导车辆按照一定的方向运行，且承受来自车轮的压力、冲击力和纵向的惯性力、横向和离心力，并经轨枕将载荷传递给道床及巷道底板（轨道的下部结构），为车轮的滚动提供阻力的踏面。在使用架线式电机车和“信集闭”的区段还兼作回流线。钢轨的类型是以它每米长重

8、量（kg/m）来表示的。钢轨每米长重量越大，则抗冲击、弯曲、振动的能力越强，承载力也越大。矿井轨道所用的钢轨有轻轨和重轨之分。煤矿使用的有15kg/m、18kg/m、22kg/m、24kg/m、30kg/m、38kg/m、43kg/m等几种轨型，最常用的是22kg/m、24kg/m、30kg/m三种轨型。表31 钢轨的主要技术参数钢轨型号(kg/m)标准长度(m)重量(kg/m)断面尺寸（mm）螺栓孔中心距（mm）螺栓孔径(mm)D(mm)ABCDEFAbc4312.544.6537011414014.54271561101602962.53812.538.733681141341339715

9、61101602959.53312.533.2866011012012.53564661602953(30)7-1030.1060.33107.95107.9512.3030.9557.5557.551272448.22247-1224.523519210710.93258581002246(22)7-1022.3050.8093.6693.6610.7226.9950501272441.67187-1218.11408090103240401001939156-1214.758377691728.7546461001939(15)6-915.2042.8679.3779.378.3322.2

10、243.6543.65101.62035.325116-1011.233326680.5723454510016352）如何选择钢轨：选用钢轨时，主要应考虑电机车和矿车重量、行车的速度和行车的密度等。车辆载重量越大，车速越快，行车密度越高，采用钢轨型号就越大。煤矿安全规程规定：新建或扩建的矿井中，对运行7吨及其以上机车或3吨及其以上矿车的轨道，应采用不低于30kg/m的钢轨。井巷轨道轨型的选择，应根据运输设备的类型、使用地点和提升方式来确定。四、钢轨的固联零件钢轨的固联零件包括道钉（钢筋混凝土轨枕、钢轨枕为螺栓）、垫板、鱼尾板等。见图35。1、道钉道钉的作用是把钢轨固定在木轨枕上，使钢轨与轨枕

11、连接成整体，增强轨道框架的刚度。道钉钉头为鸭嘴形，钉杆为方形钉尖楔形刃角。道钉一般采用有足够韧性的钢料锻制而成，应保证弯曲180度而不折断。2、垫板垫板的作用是增加轨枕受压面积，以减少木枕的机械磨损。垫板有平板形和楔形两种，楔形板可使钢轨有一定的倾角，用于弯曲线路的外轨，使运行中的车轮中心始终在钢轨中心线上，减少钢轨的不均匀磨损。3、鱼尾板鱼尾板的作用是通过固定螺栓夹紧两根钢轨使其连接，制止轨端错位。鱼尾板上、下端面均为斜面，与轨顶下方和轨底上方的斜度一致，以使鱼尾板与钢轨密贴。螺栓拧紧后，鱼尾板中部与钢轨腹板之间留有一定空隙，以增加接头的弹性。在钢轨两端的轨腰上和鱼尾板上有椭圆形孔眼，以适应

12、钢轨因温度变化而引起的伸长或缩短。为此，在钢轨接头处应留有不大于5mm的间隙。4、鱼尾螺栓与弹簧垫圈鱼尾螺栓是用来紧固钢轨与鱼尾板的，螺栓应使鱼尾板与钢轨连接牢固，并使其密贴，必须有足够的强度，不能剪断和拉弯。弹簧垫圈要与鱼尾螺栓配套使用，其作用是防止螺母在机车运行时发生振动而松动退扣。五、钢轨接头为了减小车轮从一根钢轨过渡到另一根钢轨时冲击、震动，以及使列车运行时达到平稳，钢轨必须有良好的接头。钢轨的接头形式按接头与轨枕相互位置分为悬接式和承垫式，按两条钢轨接头的相对位置分为对接式和错接式，按用途分为异型接头、导电式接头和绝缘式接头。1、悬接式与承接式悬接式接头悬于两轨枕之间。当列车通过接头

13、时，因车轮碾压后钢轨挠曲，轨端下落，鱼尾板和轨端受力较大，容易使轨道产生低接头、鱼尾板弯曲和断裂现象。为了克服这一缺点，可适当地把接头处两侧的轨枕间距缩小，以提高接头处轨端的抗弯强度。轨枕间距一般为440480mm，见图3-6a。承载式接头是两根轨枕分别承载在两个轨头上。两轨枕间有2025mm间隙，使轨头有自由挠曲的可能，并具有弹性，见图3-6b，c。2、对接式与错接式轨道的两条钢轨的接头左右相对，称为对接式接头，其相对错距最大不超过50mm，多用于直线段，见图3-6d，e。轨道的两条钢轨的接头位置相互错开称为错接式接头，接头的相对错距最小为2m，一般用于曲线段和使用抱轨式人车的斜井绞车道。3

14、、异型接头是指一条铁道在变换轨型时，在同一个接头有两种轨型用异型鱼尾板连接，以保持钢轨头部侧和轨顶的平顺。4、导电接头是指为了减少接头处的电阻，在钢轨接头处用导电体连接做架线式电机回流导线使用。5、绝缘接头是指用在不回电的铁道和架线式电机车铁道的连接处，或用于自动闭塞区段分割闭塞区。在两轨端之间、钢轨与夹板、夹板与螺栓和螺母、钢轨螺孔四周，填以绝缘材料，将导电回路隔开，达到两轨端间绝缘的目的。六、轨缝因气温变化会引起钢轨热胀冷缩，在两根钢轨接头处要留有一定的缝隙，叫做轨缝。轨缝的大小直接影响轨道的质量，轨缝过大，列车通过接头时的冲击力和震动也大。轨缝过小，会造成线路胀轨，使线路不平顺。为了防止

15、夏天热，轨缝挤严，同时考虑到铺轨后轨道顺直，钢轨伸长，所以预留轨缝应略大于计算轨缝。根据现场经验，810m钢轨应多留1mm。在实际铺设中，为了在轨温最高时不使轨缝胀死，根据计算轨缝还要多留1mm，因此轨温在30时铺设10m长钢轨，预留轨缝3mm。在铁路维修工作中，不可能按每天温度变化来衡量轨缝，因此，原煤炭部质量标准中规定：主要运输铁路轨缝，煤矿井下不大于5mm，地面夏季(5、6、7、8、9、10月)不大于7mm，冬季(11、12、1、2、3、4月)不大于10mm。不许有连续3个以上的瞎缝。七、轮轨间隙为了使车轮沿两钢轨滚动时不致被卡住，减少车轮与钢轨间的摩擦，在轮缘与钢轨间应有一定间隙。间隙

16、过大，列车不稳，摇晃厉害，并且造成车辆进入曲线时，轮缘撞击钢轨。间隙过小，增加轮缘与钢轨的磨耗。见图32所示。八、钢轨的倾度为使车轮压力通过轨腰均匀地传递到轨枕上，使钢轨在荷重状态时工作平稳，在直线段上钢轨必须以一定的倾度，使车轮踏面与轨面吻合，使钢轨磨损均匀。钢轨倾度就是两股钢轨的垂直中心线，向线路侧倾斜成1/20的坡度。煤矿窄轨钢轨倾度标准定为1/40。倾度一般可通过目视钢轨轨面的磨损痕迹来判别其大小。如果滚磨面在钢轨轴线侧，说明钢轨的倾度设置过小；如果滚磨面在钢轨的轴线外侧，则钢轨倾度过大。九、轨道的坡度线路纵剖面上相邻两点间高度差与这两点间的水平距离之比称为线路坡度。随着轨道坡度的增加

17、，空载车辆（上坡运行）的运行阻力增加，重载车辆（下坡运行）的运行阻力减小。理想的轨道坡度应该是空、重载车辆的运行阻力相等的坡度，这样的坡度称为阻力坡度。十、轨距1、轨距轨距是指轨道上两根钢轨顶侧与轨道中心线垂直的距离。我国窄轨铁路轨距列为标准的有900、762、600mm三种。窄轨铁路轨距测量点是在钢轨侧距轨顶13mm处。统一规定一个测量点，可减少测量误差，保证线路轨距的准确性。2、轨距允许误差为了保证行车安全并综合考虑尽量减少钢轨和车轮的磨耗以及轨枕损坏等条件，煤矿窄轨铁路质量标准对各种轨距的允许偏差值作了限制性的规定：主要运输线路直线段+5mm、2mm，曲线段则根据曲率半径规定轨距加宽后+

18、5mm、2mm；一般运输线路直线+6mm、2mm，曲线加宽后+6mm、2mm。3、轨距拉杆为了保证轨道轨距误差不超过规定，应使用轨距拉杆对钢轨进行固定。轨距拉杆的直径有22mm、25mm两种。15、18kg/m钢轨选用22mm的轨距拉杆，24kg/mm钢轨选用25mm的轨距拉杆，有轨道电路的线路，应安装绝缘轨距拉杆。十一、轨枕的作用及分类1、轨枕的作用（1）将两根钢轨联系在一起，固定钢轨位置，并使其保持一定的距离（轨距）。（2）轨枕直接承受钢轨传递的压力，并均匀地散布给道床。（3）轨枕还能保持轨道的稳定性，固定铁路方向，防止轨道产生纵向和横向移动。2、轨枕的分类及特点轨枕按材质的不同分为木轨枕

19、、钢筋混凝土轨枕、钢轨枕；按用途的不同分为普通轨枕、道岔岔枕。木枕的特点：木轨枕重量轻，富有弹性，容易加工制作，成本低，与钢轨连接简单，铺设和养护较方便，并且有较好的绝缘性能。木轨枕与碎石道碴之间有较大的摩擦系数，能增强轨道的稳定性。但道钉易松动，不易保持轨距，易腐朽、磨损和开裂，使用寿命短，更换频繁。钢筋混凝土轨枕优点是：节约木材；能保证尺寸一致，硬度一致，使铁道的弹性均匀，稳定性高；不腐朽，使用寿命长，减少更换工作量和维修工作量。其缺点是：弹性差，使用时应加胶垫；脆性大；电绝缘性能差；扣件连接困难；重量大不易搬运等。钢轨枕一般用1216号槽钢制作，其长度一般与木轨枕、钢筋混凝土轨枕相同，槽

20、钢轨枕可以立式安装，也可平式安装。由于槽钢价格高昂，所以只在特殊需要的地段、临时轨道和道岔敷设处使用。十二、弯曲轨道弯曲轨道是轨道线路的组成部分，如图3-7所示。车辆经过弯道时，一方面离心力使车轮轮缘向外轨挤压，既增加了行车阻力，又使钢轨与轮缘的磨损加重，严重时可能造成翻车事故；另一方面车辆在弯道上成弦状分布，车轮轮缘与轨道不平行，前轴的外轮被挤到外轨上B点。后轴的轮被挤到轨上C点。这样，轮对将被钢轨卡住，严重时车辆会被挤出轨面而掉道。（1）弯曲线路轮轨接的形式：车辆在弯道上运行时，轮缘与钢轨的接触称为接，四个车轮与曲线轨道有以下四种接触形式：1)楔住接：前、后轮对的两外轮及两轮的轮缘均紧靠钢

21、轨。2)动力自由接：当车辆在离心力和其他横向力的共同作用下，前、后轮对的外车轮轮缘同时压在外轨上，而两轮的轮缘与轨间有间隙，且在垂直于轨道中线的平面失去平衡时的接称为动力接。3)自由静力接：只有前轮对的外车轮轮缘压及后轴对的轮轮缘紧靠钢轨。而且后轴与曲线半径方向一致。4)强制静力接：在静力接情况中，只有前轮对的外轮缘及后轮对的轮缘紧靠钢轨，但后轴的方向不与曲线半径相合。（2）曲线轨距加宽的原因机车车辆位于直线时，轨距有足够的轮轨游动间隙。当位于曲线上时，如图3-8所示，虽然轨距仍保持和直线段一样的宽度，但由于外轮与外轨贴紧，轮与轨贴紧，致使行车阻力增加，轮轨磨耗加剧，严重时会造成钢轨变位，列车

22、脱轨。因此，为使机车车辆顺利通过曲线轨道，轨距应适当加宽。煤矿窄轨铁道轨距的加宽量应考虑曲线轨距加宽时应使大多数的车辆在静力自由接的情况下通过，对其余少数车辆以静力强制接情况通过。在实际应用中曲线段的轨距加宽值可以参照表3-2：表3-2 曲线段轨距加宽参考值曲线半径/m轴距/mm轨加宽值/mm5101520253040505100102005011001100及以上15101510155155155101010105（3）曲线外轨抬高的原因如图3-9所示，当车辆在曲线上运行时将产生离心力，由于离心力的作用，车轮轮缘可能挤压外轨或轨，其结果将引起轮缘和钢轨磨损增加，加大消除这种不良后果，在铺轨时

23、轨保持原定高度不变，把外轨加高一定高度，借助车体的倾产生向心力来平衡离心力。外轨比轨高出的值，称为弯曲线路的外轨抬高。十三、道岔1、道岔的组成及分类道岔是轨道线路连接的的重要部件，是车辆由一条线路驶向另一条线路的的过渡设备。道岔由基本轨、尖轨、辙叉、护轮轨、转辙轨、转辙机构及一些零件组成，其结构如图3-10所示。按道岔分开两条线路的相对位置来分，有单开道岔、对称道岔、渡线道岔等。单开道岔：是将一条铁路分为两条铁路，有直股与曲股，分左开与右开。站在尖轨向道岔尾部看，曲段向左的为左开，曲段向右的为右开。对称道岔：又称双开道岔，是将铁路向左右分开的设备。两侧都是曲股，并对称于直线中心线。渡线道岔：是

24、连接两条相邻铁道的设备。由两组相同号数的单开道岔和一段连接轨组成。按道岔转辙机械操作形式分，有手动道岔、弹簧道岔、电动道岔等。2、道岔的表示方法：煤矿常用的道岔有单开、对称、渡线三种，分别用DK、DC、DX来表示，具体表示方法如下：3、窄轨道岔的选择道岔的选择应根据每种道岔允许的行驶车辆和允许速度进行确定。序号道岔型号允许行驶机车车辆允许行驶速度(ms)1DK615241t矿车1.52DK615361.5t矿车1.53.53DK6154127t及以下电机车1.53.54DK6155157t及以下电机车1.53.55DK6156257t及以下电机车1.53.56DC615261.5t矿车1.53

25、.57DC615391.5t矿车1.53.58DC6153127t及以下电机车1.53.59DK618241.5t矿车1.510DK618361.5t矿车1.53.511DK618412710t电机车1.53.512DK618515710t电机车1.53.513DK618625710t电机车1.53.514DC618261.5t矿车1.53.515DC618391.5t矿车1.53.516DC618312710t电机车1.53.517DK624363t矿车1.53.518DK62441271Ot电机车1.53.519DK624515710t电机车1.53.520DK624393t矿车1.53.

26、521DC624312710t电机车1.53.522DK918393t矿车1.523DK918415710t电机车1.53.524DK91852071Ot电机车1.53.525DK918630710t电机车1.53.526DC918393t矿车1.527DC918320710t电机车1.53.528DK924393t矿车1.529DK92441514t电机车1.53.530DK92452014t电机车1.53.531DK92463014t电机车1.53.532DC924393t矿车1.533DC92432014t电机车1.53.5表33道岔允许的行驶车辆和允许速度4、采用不同轨型道岔的原则采用

27、不同轨型道岔时，轨道的轨型不得高于道岔的轨型。十四、矿井轨道安装 1、平整路基轨道路基的整修，按设计要求标定巷道中腰线(每20m一个点)、圆曲线起止点、道岔中心及纵断面的变坡点，进行水平测量。按设计要求的各点标高进行坡度调整，消除巷道底板凹凸不平现象。路基符合正、负误差不超过50mm要求后，即可铺道砟或灌注固定道床。 2、摆放轨枕 路基整修、道床平整后，可根据轨枕间距散布轨枕和钢轨。轨枕铺设数量可按标桩距离确定。 3倾斜巷道中轨道的安装 (1) 在铺设倾斜轨道时，要考虑轨枕与轨道的稳定性，防止轨道下滑。在坡度较大的(25以上)斜巷中设防滑设施，即在每节10m钢轨中间设一防滑墙。其做法是在底板凿

28、出宽250mm、深100mm的沟槽，用风钻在槽打一排眼，眼距300mm，深200mm，然后插入直径200mm的钢筋，同时放上钢筋架用铁丝绑扎好，然后钉好横板浇灌水泥墙。其尺寸是高300mm，宽250mm，长度600mm，轨距为1.5m；长度762mm、900mm轨距为1.9m。铺设时轨枕设在防滑墙上方，并使钢轨与枕木连接固定。由于防滑墙的阻挡，使枕木与钢轨都不能下滑，巷道倾斜角度超过30。服务年限较长时应采用固定道床。(2) 在倾斜巷道超过25时，不但要考虑轨道铺设后的防滑问题，还要考虑轨道施工中的防滑问题。因此，在施工中要有安全措施，否则不准施工。(3) 为防止钢丝绳托磨枕木，在倾斜轨道中间

29、要设托绳轮，间距一般为15m。巷道弯坡时，托绳轮要安装在变坡点上，并在两侧适当加密。托绳轮有的用旧矿车车轮焊在一起，轮缘高度应加工处理，最好不超过15mm，以降低托绳轮距枕面的高度。这种托绳轮直径为300mm，宽为200mm，轴长为400mm，轴直径为4550mm，轮设轴承。也可用直径200mm、长250300mm的胶皮托滚。托滚设306轴承，托滚轴直径为30mm，长为0.450.5m。托滚轮不得高于轨面35mm，以免调机车时刮托绳轮。(4) 在斜井绞车道地面甩车场和井下甩车场，由于牵引角度增大，钢丝绳偏移，牵引力方向与矿车运行方向不一致，容易把矿车拉翻。因此要设立轮以便使钢丝绳牵引方向与矿车运行方向趋于一致和保证矿车运行安全。如钢丝绳上下跳动距离不大，可把托绳轮立起安装，当立轮使用。如上下跳动较大，可用直径108159mm、长750996mm的胶带下托滚做立轮。立轮外缘距运行车辆最突出部分要保持不小于0.2m的距离。绞车道和甩车场的托绳轮和