工程課程設(shè)計(jì)--高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)無交叉線岔設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1 設(shè)計(jì)的原始資料</b></p><p><b>　　1.1 具體題目</b></p><p>　　高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)無交叉線岔設(shè)計(jì):</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容:根據(jù)高速電氣化鐵路道岔的要求,進(jìn)行高速接觸網(wǎng)無交叉線岔設(shè)計(jì),并說明其工作原理,計(jì)算始觸區(qū)位置。</p><

2、;p>　　1.2 要完成的內(nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計(jì)要完成:分析高速無交叉線岔的工作原理,了解無交叉線岔的平面布置及設(shè)計(jì)原則,以工作原理及設(shè)計(jì)原則為依據(jù),完成對(duì)無交叉線岔的設(shè)計(jì),并依據(jù)已設(shè)計(jì)完成的無交叉線岔,計(jì)算其始觸區(qū)。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)方案及原理</b></p><p>　　2.1 高速電氣化鐵路對(duì)道岔的要

3、求</p><p>　　高速電氣化鐵路對(duì)道岔的要求如下:</p><p>　　(1) 機(jī)車在正線可實(shí)現(xiàn)高速行車,不受站線接觸懸掛的影響;</p><p>　　(2) 必須保證兩支懸掛過度平滑,即機(jī)車從正線駛?cè)胝揪€,受電弓可以平穩(wěn)過度到站線,機(jī)車從站線駛?cè)胝€時(shí),受電弓可以平穩(wěn)過度到正線,且不出現(xiàn)鉆弓、打弓等現(xiàn)象;</p><p>　　(3)

4、必須保證線岔處的彈性,減少硬點(diǎn);</p><p>　　(4) 要求施工時(shí)簡單,運(yùn)營時(shí)減少維修,事故時(shí)容易恢復(fù)。</p><p>　　2.2 無交叉線岔的原理</p><p>　　無交叉線岔的最大優(yōu)點(diǎn)是保證機(jī)車能從正線高速通過,在平面布置時(shí),應(yīng)使側(cè)線接觸線位于正線線路中心以外999mm處。因?yàn)闄C(jī)車受電弓一半的寬度為673mm,考慮受電弓擺動(dòng)200mm,富余量100mm

5、,即運(yùn)行機(jī)車受電弓在向線側(cè)最外端可觸及到的最大尺寸為673+200+100=973mm,其值小于999mm。若受電弓向線側(cè)反向擺動(dòng)200mm,則673-200=473mm,其值大于定位點(diǎn)處拉處值333mm,因而機(jī)車從正線高速通過岔區(qū)時(shí),與區(qū)間接觸網(wǎng)一樣正常受流,與側(cè)線接觸懸掛無關(guān),由于在懸掛布置時(shí),充分考慮了受電弓的工作長度和擺動(dòng)量,并且考慮了富余量,所以,正線高速行車時(shí),受電弓滑板不可能接觸到側(cè)線接觸線,保證了正線高速行車的絕對(duì)安全性

6、,且在道岔處不存在相對(duì)硬點(diǎn)。</p><p>　　2.3 無交叉線岔的設(shè)置原則</p><p>　　無交叉線岔的道岔柱位于正線和側(cè)線的兩線間距的666mm處,正線拉出值為333mm,側(cè)線相對(duì)于正線的線路中心999mm,距側(cè)線線路中心333mm,側(cè)線接觸線在過線岔后抬高下錨。</p><p>　　2.4 無交叉線岔的設(shè)計(jì)規(guī)則</p><p>　

7、　(1) 側(cè)線接觸懸掛應(yīng)盡量遠(yuǎn)離正線線路中心,使其處于從正線高速通過的受電弓的動(dòng)態(tài)包絡(luò)線之外,保證受電弓以最大允許抬升量和最大允許擺動(dòng)量高速通過正線接觸線時(shí)碰觸不到側(cè)線接觸線。</p><p>　　(2) 正線接觸懸掛應(yīng)盡量靠近側(cè)線線路中心,使受電弓能順利地在正線接觸線與側(cè)線接觸線間相互轉(zhuǎn)換。</p><p>　　(3) 道岔區(qū)域上空的正線接觸懸掛的技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式盡量與道岔區(qū)域外的懸掛

8、一致,以保證受電弓在正線上的受流環(huán)境不產(chǎn)生變化。</p><p>　　(4) 為便于受電弓在正線接觸線與側(cè)線接觸線間相互轉(zhuǎn)換,側(cè)線接觸懸掛應(yīng)按一定坡度布置,使側(cè)線懸掛在道岔前端高于正線接觸線,道岔后端低于正線接觸線,保證受電弓無論從正線進(jìn)側(cè)線或從側(cè)線進(jìn)正線都是由低向高運(yùn)行。</p><p>　　(5) 為降低外界因素對(duì)無交叉線岔的影響,正線接觸懸掛和側(cè)線接觸懸掛的懸掛類型、線索和零部件型號(hào)

9、、技術(shù)參數(shù)應(yīng)盡量一致。</p><p>　　(6) 對(duì)于350km/h的正線,接觸線的變化坡度為0。側(cè)線由于速度較低,其坡度的變化應(yīng)考慮受電弓在正線和側(cè)線轉(zhuǎn)換運(yùn)行時(shí),任何方向都應(yīng)滿足始觸區(qū)范圍內(nèi)無線夾。</p><p>　　(7) 將正線或側(cè)線線路中心線兩側(cè)600-1050mm的區(qū)域內(nèi)設(shè)置為無線夾區(qū),以保證在受電弓限界范圍內(nèi)無接觸網(wǎng)零部件。</p><p>　　(8

10、) 定位支柱位置的確定。定位支柱一般位于線間距500-600mm處,其具體確定與道岔號(hào)大小有關(guān)。</p><p>　　2.5 無交叉線岔的平面布置</p><p>　　無交叉線岔在平面布置時(shí)應(yīng)遵循如下原則:</p><p>　　(1) 道岔定位點(diǎn)設(shè)在間距666mm處;</p><p>　　(2) 在道岔定位點(diǎn)處采用等高懸掛,正線接觸線拉出值為

11、333mm,側(cè)線接觸線相對(duì)側(cè)線線路中心拉出333mm;</p><p>　　(3) 道岔定位點(diǎn)與下一垮定位點(diǎn)的拉出值要保證在線間距350~1500mm范圍內(nèi),兩支接觸線在受電弓的同一側(cè);</p><p>　　(4) 將正線或側(cè)線線路兩側(cè)600~1050mm的區(qū)域內(nèi)設(shè)置為無線夾區(qū),以保證在受電弓限界范圍內(nèi)與接觸網(wǎng)零部件無碰撞,實(shí)現(xiàn)平滑接觸;</p><p>　　(5)

12、 兩導(dǎo)線間距550~600mm處采用交叉吊弦懸掛,以保證正線通過或側(cè)線駛?cè)胝€時(shí)在該點(diǎn)兩支接觸線等高。</p><p>　　3 高速無交叉線岔的設(shè)計(jì)</p><p>　　由高速電氣化鐵路對(duì)道岔的要求,加之對(duì)無交叉線岔的工作原理、設(shè)計(jì)規(guī)則以及平面布置原則的分析,本次設(shè)計(jì)中無交叉線岔的道岔支柱位于正線和側(cè)線的兩線間距的666mm處,正線拉出值約為333mm,側(cè)線相對(duì)于正線的線路中心999mm,

13、距側(cè)線線路中心333mm,側(cè)線接觸線在過線岔后抬高下錨。</p><p>　　設(shè)計(jì)高速無交叉線岔如下圖3.1所示。其中,圖(a)為高速無交叉線岔的設(shè)計(jì)布置圖;圖(b)表示因側(cè)線接觸懸掛被抬高下錨,側(cè)線接觸線高于正線接觸線,過岔時(shí),側(cè)線接觸線比正線接觸線高度以-3/1000坡度下降,從而使得受電弓可以順利過渡到側(cè)線接觸懸掛。</p><p>　　圖3.1 高速無交叉線岔圖</p>

14、<p><b>　　4 始觸區(qū)的計(jì)算</b></p><p>　　確定受電弓始觸區(qū)的位置取決于兩個(gè)方面的因素:其一是受電弓的工作寬度，在直線上考慮受電弓中心與線路中心相重合,受電弓的工作寬度的一半為673mm,加上機(jī)車橫向擺動(dòng)量左右各為200mm,再考慮100mm富余量,記為b/2=673+200+100=973mm,其二是道岔相關(guān)參數(shù),不同型號(hào)的道岔,岔心角不同,如下圖4.1

15、所示。</p><p>　　設(shè)定已知的側(cè)線圓曲線半徑R,岔心角為,其道岔參數(shù)為R·tan,令某點(diǎn)線間距為P,其值為: (4.1)</p><p>　　若道岔的理論岔心為A,道岔圓曲線的終點(diǎn)為B,則有</p><p><b>　　(4.2)</b&g

16、t;</p><p>　　圖4.1 道岔參數(shù)計(jì)算示意圖</p><p>　　4.1 正線通過站線的始觸區(qū)計(jì)算</p><p>　　從正線進(jìn)入側(cè)線時(shí),如圖4.2所示。假設(shè)受電弓中心與側(cè)線導(dǎo)曲線線路中心重合,受電弓半寬為b/2,則受電弓和側(cè)線線路中心的運(yùn)行軌跡方程為:</p><p><b>　　(4.3)</b></

17、p><p>　　當(dāng)側(cè)線位置與正線線路中心的距離為999mm時(shí),即可看成是始觸區(qū)的起始點(diǎn),當(dāng)受電弓中心的行跡距正線線路中心的距離大于333+673+200=1206(mm)時(shí),即為始觸區(qū)的結(jié)束點(diǎn),據(jù)此計(jì)算出時(shí)觸區(qū)的線間距離為126~526mm。</p><p>　　圖4.2 機(jī)車從正線進(jìn)入側(cè)線圖</p><p>　　4.2 站線通過正線的始觸區(qū)計(jì)算</p>

18、<p>　　當(dāng)從側(cè)線進(jìn)入正線時(shí),如圖4.3所示。設(shè)受電弓從側(cè)線運(yùn)行到某點(diǎn)Ⅱ處,并且以定位點(diǎn)位置為基點(diǎn),則始觸區(qū)計(jì)算公式為:</p><p>　　(1)如果在道岔導(dǎo)曲線內(nèi)與正線接觸線接觸,則計(jì)算公式為:</p><p><b>　　(4.4)</b></p><p>　　(2)如果在線岔導(dǎo)曲線以外與正線接觸,則計(jì)算公式為:</p&

19、gt;<p><b>　　(4.5)</b></p><p>　　(3)通過上述公式可計(jì)算出,從側(cè)線進(jìn)入正線始觸區(qū)線間距范圍為806~1306mm。</p><p>　　(4)根據(jù)上述原則和方法所設(shè)計(jì)的無交叉線岔,在進(jìn)行無交叉線岔平面布置及裝配調(diào)整時(shí),原則上應(yīng)按三個(gè)區(qū)域確定:在由正線進(jìn)入側(cè)線時(shí),始觸區(qū)范圍應(yīng)為線間距的126~526mm區(qū)域內(nèi);在由側(cè)線進(jìn)入

20、正線時(shí),始觸區(qū)范圍應(yīng)為線間距的806~1306區(qū)域內(nèi);在安裝調(diào)整時(shí),應(yīng)注意到正線和側(cè)線兩組接觸線有一段等高區(qū),等高區(qū)范圍約在兩線間距的526~806mm區(qū)域內(nèi)。</p><p>　　圖4.3 機(jī)車從側(cè)線進(jìn)入正線圖</p><p>　　由以上分析計(jì)算可以得出始觸區(qū)的兩線間距范圍示意圖如下圖4.4所示。</p><p>　　圖4.4 始觸區(qū)兩線間距范圍示意圖</p

21、><p><b>　　5 總結(jié)</b></p><p>　　通過本次接觸網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì),我對(duì)高速無交叉線岔的工作原理以及設(shè)計(jì)、布置規(guī)則有了進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí),加深并鞏固了已有的接觸網(wǎng)工程理論知識(shí)。</p><p>　　無交叉線岔的不足之處在于,相對(duì)于無交叉線岔,無交叉線岔的安裝與調(diào)整比較麻煩。而其優(yōu)點(diǎn)在于正線和側(cè)線兩組接觸線既不相交、不接觸,也沒有

22、線岔設(shè)施,因此既不會(huì)產(chǎn)生刮弓事故,也沒有因線岔形成的硬點(diǎn),提高了接觸網(wǎng)懸掛的彈性均勻性,從而保證在高速行車時(shí),消除了打弓、鉆工及刮弓的可能性。這一顯著的優(yōu)點(diǎn)使得無交叉線岔,能夠滿足高速電氣化鐵路的要求,機(jī)車經(jīng)過線岔時(shí)平穩(wěn)良好的受流優(yōu)越性是其他結(jié)構(gòu)所無法代替的。所以,無交叉線岔是高速電氣化鐵路中必不可少的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>