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1、軌道幾何形位第一節(jié)概述軌道幾何形位指的是軌道各部分的幾何形狀、相對位置和基本尺寸。從平面上看，軌道是由直線和曲線組成，一般在直線和圓曲線之間有一條曲率逐漸變化的緩和曲線相連。軌道的方向必須正確，直線的部分應保持筆直，曲線部分應具有相應的圓順度。從橫斷面上看，軌道的兩股鋼軌之間應保持一定的距離，為保證機車車輛順利地通過曲線，曲線軌距還應考慮加寬。具體的加寬值根據(jù)曲線的半徑而定。在直線上，兩股鋼軌的頂面應置于同一水平面上；曲線上外軌頂面應高于內(nèi)軌頂面，形成一定的超高，使車體重力的向心分力抵消其曲線運行的離心力。為保證有錐形踏面的車輪荷載作用下鋼軌頂面受力均勻，軌道的兩股鋼軌均應向內(nèi)傾斜鋪設，形成
2、適當?shù)能壍灼?。從縱斷面上看，鋼軌頂面應在縱向上保持一定的平順度，為車輛平穩(wěn)運行創(chuàng)造良好的條件。軌道是機車車輛運行的基礎，直接支承機車車輛的車輪，并引導其前進。因而機車車輛走行部分的幾何形位與軌道的幾何形位之間應緊密配合。軌道幾何形位的正確與否，對機車車輛的安全運行、乘客的旅行舒適度以及設備的使用壽命和養(yǎng)護費用起著決定性的作用。軌道幾何形位的超限是引起機車車輛掉道、爬軌以及傾覆的直接因素。同時，軌道的幾何形位因素直接影響機車車輛的橫向和垂向加速度，并產(chǎn)生相應的慣性力。在高速鐵路和快速鐵路中，隨著運行速度的提高，該影響特別顯著。軌道不平順是引起列車振動、輪軌作用力增大的主要根源，對列車平穩(wěn)舒適和
3、行車安全都有重要的影響。是軌道方面直接限制行車速度的主要因素。輪軌相互作用的理論研究和國外高速鐵路的實踐證明，在高平順的軌道上，高速列車的振動和輪軌間的動作用力都不大，行車安全和平穩(wěn)舒適性都能夠得到保證，軌道和車輛部件的壽命和維修周期也較長。反之，即使軌道、路基和橋梁結(jié)構(gòu)在強度方面完全滿足要求，而軌道平順性不良時，在高速條件下各種軌道不平順引起的車輛振動，輪軌噪聲和輪軌動作用力將大幅度增加，使平穩(wěn)、舒適、安全性嚴重惡化，甚至導致列車脫軌。本章主要介紹曲線軌道的幾何形位，重點論述制定這些幾何形位的理論、原則、方法和要求。有關道岔幾何形位的內(nèi)容將在道岔部分加以介紹。第二節(jié)??機車車輛走行部分的構(gòu)
4、造機車的走行部分由車架、輪對、軸箱、彈簧裝置、轉(zhuǎn)向架及其他部件組成。車輛的走行部分是轉(zhuǎn)向架，它包括側(cè)架、軸箱、彈性懸掛裝置、制動裝置、輪對及其他部件。輪對是機車車輛走行部分的基本部件，由一根車軸和兩個車輪組成。輪軸用水壓機的強大壓力壓入輪心，并用軸鍵固定左右兩輪的相互位置。輪心捅入輪軸的部分稱輪轂，這樣，車輪被壓裝在輪軸上，與車軸牢固地結(jié)合在一起。我國車輛上使用的車輪由整體輪和輪箍輪兩種。目前絕大部分是整體輾鋼輪。它由踏面、輪緣、輪輞、幅板和輪轂等部分組成。輪箍輪由輪心和輪箍組成。輪箍用熱套的方法壓裝在輪心上。如圖2-1所示。車輪和鋼軌接觸的面稱為踏面。如圖2-2所示。內(nèi)燃機車和電力機車動輪
5、的踏面外形尺寸與車輛輪相同。車輪踏面有錐形踏面和磨耗型踏面兩種形式。錐形踏面的母線是直線，由1:20和1:10兩段斜坡組成。其中1:20的一段是經(jīng)常和鋼軌項面接觸的部分，1:10的一段只在小半徑曲線上，軌距加寬很大時才與鋼軌頂面接觸。車輪踏面的主要部分作成1:20圓錐面后，可以減少橫向水平力對車輪的影響，增加車輛行駛的平移性。另外，在直線地段上行駛的車輛，當其偏向軌道一側(cè)時，由于左右車輪滾動半徑的不同，仍能返回到軌道中線。這樣，雖然輪對的軌跡呈蛇形運動，但不會在車輪踏面上形成凹槽形磨耗，從而避免車輪通過道岔轍叉時發(fā)生劇烈的沖擊和振動。上述優(yōu)點均系與圓柱形踏面對比而言的。磨耗型踏面是曲線型踏面
6、，即將踏面制成與鋼軌頂面基本吻合的曲線形狀。這種踏面具有輪軌磨耗小、接觸應力低以及改善機車車輛轉(zhuǎn)向性能等優(yōu)點。為防止車輪脫軌，在踏面內(nèi)側(cè)制成凸緣，如圖2—2中左側(cè)突起部分，稱為輪緣。圖中，輪緣左側(cè)豎直的一面稱車輪內(nèi)側(cè)面，因在運行時．它在鋼軌的內(nèi)側(cè)。踏面右側(cè)的堅直面稱車輪外側(cè)面。車輪內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面之間的距離稱車輪寬度（輪輻寬）。通過踏面上距車輪內(nèi)側(cè)面一定距離的一點，劃一水平線，稱踏面的測量線。由測量線至輪緣頂點的距離稱輪緣高度。由測量線向下10mm處量得的輪緣厚度，稱車輪的輪緣厚度（d）。取踏面上距車輪內(nèi)側(cè)面一定距離的一點為基點，規(guī)定在這一基點上測量車輪直徑和輪箍厚度。輪對上左右兩車輪內(nèi)側(cè)面之
7、間的距離，稱輪對的輪背內(nèi)側(cè)距離(T)。這個距離加上兩個輪緣厚度稱輪對寬度（q）。為使機車車輛能在軌道上安全行駛，就必須使所有輪對都具有相同的寬度，只容許有很少的制造公差，輪對寬度可按下式計算（見圖2—3）：q＝T+2d（2—1）式中T——輪對的輪背內(nèi)側(cè)距離，mm；d——輪緣厚度，mm；q——輪對寬度，mm。根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》（簡稱《技規(guī)》）規(guī)定，我國機車車輛輪對的主要尺寸見表2—1（表中數(shù)據(jù)未計車軸承載
