59R2槽型钢轨6号单开道岔的研制

李 悦 袁宝军

(中铁宝桥集团有限公司，陕西 宝鸡 721006)

1 概述

近年来，现代有轨电车以其节能、环保、较小的投资、适中的载客量、较好的乘坐舒适性、较少的后期维护费用等优点，成为城市公共交通发展方向之一。目前，我国多个城市在建或规划有轨电车线路，预计2020年年底，有轨电车规划里程将超过5 000 km。而道岔作为轨道线路的重要设备，被广泛应用于各线路，其中6号单开道岔是其中使用数量最多的型号。国内该型号道岔高端产品(合金钢结构)均为国外厂家生产，为了打破国外厂家的技术垄断，研制了合金钢结构59R2槽型钢轨6号单开道岔。

2 道岔主要结构设计

2.1 道岔通过速度及平面控制参数

道岔容许通过速度：直向80 km/h，侧向20 km/h,平面控制参数检算表见表1。

表1 平面控制参数检算表

2.2 道岔主要平面尺寸

导曲线半径R=50 m，直、侧向轨距1 435 mm，道岔全长L=15 205 mm，前长a=4 760 mm，后长b=10 445 mm(见图1)。

2.3 尖轨优化

为增加尖轨厚度，提高尖轨粗壮度，延长使用寿命，道岔采用相离单圆曲线线型，并将尖轨向非工作边侧水平加厚3 mm。导曲线实际起点处尖轨厚度由28 mm变为31 mm。由于尖轨水平加宽3 mm，尖轨密贴段范围轨距相应加宽3 mm。

2.4 道岔轨件

道岔钢轨采用59R2槽型钢轨，其在国外有轨电车轨道系统中大量使用，钢轨自带护轨结构，既起到引导车轮前进作用，又起到隔离填充材料作用，尤其在小半径转弯时，可有效防止车轮脱轨(见图2)。

尖轨采用合金钢材料加工制造。设计优点：尖轨矮小，节省合金钢材料，并且能减小框架内腔深度，方便养护时清除内腔异物；尖轨轨腰加厚使尖轨强度增大，能改善因尖轨矮小化导致的整体强度降低。

为了限制尖轨纵向蹿动，尖轨跟端采用楔形设计(见图3)。

2.5 转辙器设计

转辙器采用框架式结构，上部合金钢层机加工形成腔体，尖轨放置在框架内，适用于路面填埋线路(见图4)。

为了防止尖轨跳动，尖轨尖端设置防跳铁。

尖轨跟端斜接头设计，采用楔形结构进行固定(见图5)。

转辙器布设一个牵引点，6号道岔尖轨尖端开口值、动程分别为68 mm和55 mm。

2.6 辙叉设计

采用合金钢机加工后焊接制造(见图6)。

2.7 护轨设计

护轨采用合金钢板制造，护轨顶面与槽型轨护耳高度一致，与导轨栓接(见图7)，并采用密封胶对护轨与导轨贴合面缝隙进行密封处理。

2.8 框架杆设计

道岔区内间隔设置框架杆，可有效保证道岔轨距和框架，便于道岔在现场的组装和铺设(见图8)。

2.9 扣件设计

道岔采用无枕式扣件系统，无枕扣件系统由弹条、螺旋道钉、轨距挡板、轨下微孔胶垫、平垫圈、底座、塑料套管等组成。扣件结构型式简单、便于安装(见图9)。

扣件主要技术特点如下：

1)轨距调整量为±10 mm，调高量为20 mm；

2)单个扣件节点静刚度(30～60)kN/mm，单个弹条扣压力不小于8 kN，安装扭矩：250 N·m，纵向阻力不小于9 kN/组；

3)扣件绝缘电阻大于108Ω；

4)套管插拔力不小于60 kN；

5)金属零部件表面进行了防锈处理；

6)使用了耐老化、耐疲劳、耐热性等综合性能最好的EPDM材料制成的封闭蜂窝状结构微孔胶垫。

3 结语

59R2槽型钢轨6号单开道岔在吸收国外道岔技术特点的基础上，结合中国线路实际情况及用户要求，在道岔结构上进行了创新，使用尖轨加厚技术增加了尖轨粗壮度；合金钢的应用提高了道岔的整体寿命；整体式框架结构和框架杆、无枕扣件的设计保证了现场施工及后期养护的便利；道岔性能可达到国外产品水平，满足了国内市场的广大需求。

参考文献：

[1] 铁道部第三勘察设计院.道岔设计手册[M].北京：人民铁道出版社，1975.

[2] 刘玉冰.道岔构造和设计[M].北京：中国铁道出版社，1983.