跨座式单轨系统的道岔结构.doc

铁路．７９７· 跨座式单轨系统的道岔结构 王省茜 西南交通大学士术工程学院成都６１００３１ 【摘要】 单轨道岔是跨座式单轨交通系统的关键技术之一，本文阐述了跨座式单轨道岔的基本构成、 分类和道岔设置原则，并介绍了重庆市较新线一期工程的道岔设置情况在此基础上，提 出要实现单轨道岔的完全国产化，尚需解决关 节可挠型道贫导向面、稳定面弯曲调控装置、 电控系统的软硬件配置等方面的问题 【关键词】 跨座式单轨单轨道岔构成设置较新线国产化 跨座式单轨交通是一种车辆直接骑跨在单根轨道梁上运行的特殊轨道交通方式，它具有占地少、噪声低、遮挡光线少、适应地形能力强等特点跨座式单轨在日本等国家拥有４０多年的建造和运营历史，而我国重庆市新建的轨道交通２号线（较新线）是国内首次采用跨座式单轨技术 跨座式单轨系统中的道岔结构具有与常规的钢轮一钢轨交通系统完全不同的构造和操控方式，道岔的构成复杂，形式多 样，成为 跨座式单轨技术引进中的关键项目之一１单轨道岔的基本构成 跨座式单轨道岔的功能与铁路道岔一样，是为实现列车从一条单轨线路转入另一条单轨线路的转线运行，既完成轨道转辙功能为了保证列车在转线过程中运行的安全平稳，道岔也采用了与轨道梁相似的梁式结构，每组道岔一般由４～５节道岔梁组成，每节粱长度为５ ｍ或５．５ ｍ。

跨座式单轨道岔的基本构成可＝以概括为结构部分、转辙驱动系统及信号控制系统三个主要部分１．１逆岔结构 单轨道岔的结构部分由道岔梁、指形接手组、十字形铰、尾 轴装置等部件组成道岔梁是用耐候锕焊接丽成的箱形粱，梁顶面为车辆运行的走行面，梁 侧面布设有车辆运行的导向面和稳定面关节型道岔的导向面、稳定面固定在粱上，道岔移动后形成折线，结构较为简单；关节可挠型道岔的导向薅、稳定面与箱粱之间为可动连接，道岔移动时，通过箱内的鼓形凸轮机构产生弯睫形成圆滑曲线道岔的 结构和横断面如图ｌ和图２所示 瞄１关节可挠型逋岔 圉２道锗断面（单位：ｍｍ）．７９８ ２００６年中国交通土连Ｉ程学术论文集 指形接手组由接手板座、接手板组成，用来消除相邻道岔梁间隙，保 证车辆通过道岔时的平稳十字形 铰由十字轴、铰轴座组成，在遵岔回转对该部位产生转角变化，并牵扯相关粱进行转位１．２道岔的转辙驱动系统 单轨道岔的转辙驱动系统包括驱动装置、台车和锁定装置三太部件”’ 驱动装置由带电机的双轴减速器、 蜗轮减速器、摆臂、导轮、导槽等零部件构成驱动装置可采用电动齿条式或旋臂式日本的应用实践表明旋臂式更优，其工作方式是通过蜗轮减速器带动摆臂沿蜗轮减速器中心轴回转，摆臂端导轮在导槽转动、滑移，从而实现道岔粱的横移。

台车由连接支架、台车架、车轮组等零部件构成台车通过连接支架栓接于道岔梁底部两端位置，道岔粱拖动使台车车轮在铜轨轨面上转动移位台车在工作时起到对梁与车辆的支撵及克服车辆运行时带来的倾覆力矩 锁定装置通过推杆支架和翻转支架连接在台车侧面，道岔转位通过电动推杆推动翻转板转动，实现道岔的解锁和闭锁１．３道岔的控制系统 控制系统是保证单轨道岔系统安全性可靠性的关键，它包括对各装置的检测和控制，保证道岔按信号要求在规定时间内完成解锁、转辙和闭锁工作，并将道岔位置信号反馈至信号显示系统，同时还应检测系统中的缺陷并反馈信息２ 单轨道岔的分类２．１ 按结构型式区分 ． 根据结构型式不同，单轨道岔可以分为关节型道岔和关节可挠型道岔两种Ⅲ关节型（又称为简易铰接型）道岔，转辙时道岔粱在转折点前方形成折线线形，关节可挠型（叉称为柔性铰接型）道岔，为道岔转辙时可以使道岔粱连续弯成馥线线形，如图ｌ所示为了保证安全平稳，道岔 对列车的通过速度有所限制由于关 节型和关节可挠型道岔转折时形成的线形不同，决定了两者对列车通过时的限速不周，进而决定了两种道岔设置的位置也不相同关节可挠型道岔的通过速度为２ｓ ｋｍ，ｈ，主要用在正线上：关节型道岔的通过速度为１５ ｈＩｌ，ｈ，一般只能用在运行速度较低的车辆基地。

２．２接功能区分 单轨道岔是跨座式轨道交通系统中一种特殊的机电设备它是通过电力驱动使相互连接的多节道岔粱转辙对位，实现列车转线、 调车需要从功能上有单开稠多开（双开、三开、五开）道岔，还有单渡线和交叉渡线（又称八字形渡线）等类型 单开和多开道岔都是由一组道岔构成，多开道岔通常用于车场内，图３（ａ）所示为三开关节型道岔ａ渡线由两组道岔组成，只能从一条 线路转辙到另一条线路韵为单渡线，如图３（ｂ）所示：可以在两条 线路间相互转辙的为交叉渡线，如图３（ｃ）所示 （ａ）三开关 节型道岔 （ｂ）单菠线关节 可挠型道岔 （Ｃ）交又菠 线关节可挠型道岔 田３道岔示意圈 铁路 ７９９·３单轨道岔的设置原则３．１道岔的设置原则 跨座式单轨道岔是实现列车安全平稳转线运行的系统设备，因而道岔的承载能力、线形、移动、 锁定和信息反馈等必须满足列车运行的要求跨座式单轨系统中道岔的设置必须遵循以下原则： ①正线上的道岔应满 足正线运营、旅客舒适度及折返间隔时间的要求； ②基地内的道岔 应满足列车出入段及 调车转线的需要； ③道岔的设置应保障车辆运行平稳、安全可靠； ④道岔的设置应便于操作、检查和维护； ⑤在满足生产 、运营的前提下，尽量减少道岔 组数。

３．２道岔设置技术条件 ①道岔应设置在直线上，不得进入曲线 ⑦道岔宜设在平坡上，困难条件下可设在不大于３‰的坡道上道岔区不能设置在竖曲线范围 ③道岔与道岔之间可采用直接连接，中间可不设过渡轨道梁段 ④道岔区曲线半径（含衔接道岔的附带曲线）不小于１００ ｎｌ（正 线）和５０ Ｉｌｌ（基地和辅助线），且不 设超高和 缓和曲线 ⑤正线道岔一般采用关节可挠型道岔，但在列车非载客通过且不影响折返时间时，可采用关节型道岔；基地道岔一般采用关节型道岔３．３道岔的主要技术参数 （１）正线道岔的主要技术参数 跨座式单轨系统正线道岔的主要技术参数如表１所示 裹１ 正线单轨道岔主要技术参数” Ｉ ＼类型 关节型道岔 关节可挠型道岔 ＼ 技术参趴 单开 单渡蜕 单开 单液线 道岔粱尺寸 Ｗ８５０ ｍｉｎｘＨｌ ４２０ ｍｍ Ｗ８５０ ｍｉｎｘＨｌ ４２０ ｍｍ Ｗ８５０ ｍｉｎｘＨｌ ４２０ ｍｍ Ｗ８５０ ｎｌｍｘＨｌ ４２０ ｍｍ （单根） ×Ｌ５ ５００Ⅻ ×Ｌ５ ５００ｍｍ ｘＬ５ ５００ｍｉｌｌ ｘＬ５ ５００ｍｍ 奎长 ２２０００ｍｍ（５ ５００ｘ４） ４３ ６５４ｍ／／ｌ Ｚ２ ０００１１３１１１（５ ５００ｘ４） ４３ ６５４ｍｍ 曲线半径 Ｒ；１００４５６ｍｍ 列车允许 １５ ｋｍ／ｈ（直线时不限速） ２５ ｋｍ／ｈ（直线时不限速） 通过速度 台车数量 ５台 渡线１０（５ｘ２）台 ５台 渡缦１０（５ｘ２）台 驱动方武 悬臂方式 驱动电机 三相感应电动机，１台 三相感应电础机，２台 三相感应电动机，１台 三相感应电动机，２台 锁定装置 ＡＣ４００Ｖ。

１５ ｋＷ，４台 ＡＣ４００Ｖ．１５ ｋＷ８台 ＡＣ４００Ｖ，１５ｋＷ４台 ＡＣ４００Ｖ，１５ｋＷ，台 导向、稳定面 无 有 弯曲装置 控制装置 继电器连锁或微机控御（带现场处理用手动操作箱） 电 源 ＡＣ４００Ｖ，ＤＣ２４Ｖ（控制用） 转折时间 １５杪以内 ８００． ２００６年中国交通土建Ｉ程学术论文集 （２）基地道岔的主要技术参数 跨座式单轨系统基地道岔的主要技术参数如表２所示 寰２基地单轨道岔主要技术参数４’ 、＼类型 关节型道岔 技术参衮＼ 单开 三 开 五开 八字型渡线 道岔粱尺寸 Ｗ８５０ ｍｉｎｘＨｌ ５００ ｍｍ Ｗ８５０ ｍｉｎｘＨｌ ５００ ｒａｍ Ｗ８５０ ｍｒ／ｉｘＨｌ ５００ ｍｍ （单根） ｘＬ５ ５００ｍｍ ｘＬ６ ０００ｍｍ ｘＬ５ ５００ｍｍ 全长 ２２ ０００ｍｍ（５ ５００ｘ４） ３０ ０００ｍｉｌｌ（６０００ｘ５） ８７ ３０９ｍｉｌｌ 列车允许 １５ ｋｍ／ｈ（直线时不服速） 通过速度 台车数量 ５台 ｌＯ台 ２０（５ｘ４）台 驱动方武 悬臂方式 驱动电机 三相感应电动机，２台 三相感应电动机３台 三相感应电动机．８台 锁定装置 ＡＣ４００Ｖ。

１５ ｋＷ，４台 ＡＣ４００Ｖ１５ ｋＷ５台 ＡＣ４００Ｖ，１５ ｋＷ”，１６台 导向、稳定 无 面弯曲蓑置 控制装置 继电器连锁或微机控制（带现场处理用手动操作箱） 电镖 ＡＣ３ｆ１０Ｖ，ＤＣ２４Ｖ（控制用） 睛折量 ， 转折量２ ３７５ ｒａｍ， １５秒以内 转折时间 ｔｓ秒以内 ｋ折墨莩２罢３７ ‰５ｍｍ， 转折量９ ５５０ｍｍ， １５秒以内 ｆ ２５秒阻内 ４５秒以内４重庆轻轨较 新线一期工程的道岔设置 重庆轻轨较新线一期工程使用的道岔型式有：单开、单渡线关节可挠型道岔；单渡线和交叉型渡线单开，三开及五开等关节型道岔，其中设置关节可挠型遗岔３组，关节型道岔【３组，共计１６组件）１）较场口站 较场口站为较新线的起点站，列车需在此作站后折返，因此在车站南端设一条站后折返线及一条故障车存车线，设置两组单开道岔列车折返时，直向通过一组道岔，侧向通过另一组道岔由于直向通 过道岔不限速，敬 该组道岔可采用关节型遭岔；为提高拆返能力，侧向通过道岔选用关节可挠型道岔，岔后附带曲线半径为１００ｍ （２）大坪站 该站设置故障列车临时停放绒及非正常临时折返线该线采用３组道岔与左右正线接轨，坡度为３％０，长度为１５０ ｍ。

采用３组关节型道岔，岔后附带曲线半径为１００ ｍ （３）动物园站 动物园站作为车辆基地的接轨站及小交路列车折返站，在车站南端左右正线之间设一条站后折返线，延长后作为车辆基地的入段线，该段线路设计为平坡，采用关 节可挠型单渡线道岔１组和关节可挠型单开道岔ｌ组与左右正线相接基地出段线采用一组关节型道岔与左正线相接，坡度为平坡 （４）大堰村站 大堰村站作为初期工程终点站及近、远期工程第二停车场接轨站，在车站西端设置～条折返线， 预留近期第二停车场接轨条件 为满足列车折返及出入段要求，设置～组单渡线（间距４，８ ｍ）及一组单开道岔，均为关节型道岔铁路．８０ ７． （５）车辆段及综合基地 基地的出、入段线采用ｌ组交叉型渡线（间距４．８ ｍ）将两线连接，以利于列车的调车转线及出入段ａ由于基地内列车运行速度较低，基地内道岔均采用关节型道岔，共有ｌ 组交叉型渡线（间距４．８ ｍ）、３组五开道岔、Ｉ组三开道岔、１组单开道岔（试车线上）基地内咽喉区道岔均采用紧凑布置，道岔与道岔之间采用直接连接５单轨道岔国产化尚待解决的问题 重庆市跨座式轨道交通在关键技术国产化方面取得很大进展，单轨道岔的国产化研究工作也取得了可喜的成果，关节型道岔基本实现国产化，关 节可挠型道岔也有了一定的技术储备。

但单轨道岔是一套技术先进、工艺复杂的系统设备，我们的研究工作仍处起步阶段，还有许多问题有待我们解决 （Ｉ）导向面、稳定面弯曲装置 关节可挠型道岔，道岔梁的导向和稳定面与箱梁闻为可动连接，当道岔移动时，通过箱内的鼓形凸轮机构产生弯曲形成圆滑曲线，这种使导向面、 稳定面弯曲的装置是关节可挠型道岔研究中的技术关键点 （２）电控系统元件的国产化 目前，单轨道岔电控系统软硬件大多采用日本元器件嘲，但实践证明，国 产的可编程控制器和各种低压电器产品，其 质量及各种性能指标均已达到国际标准，虽然和国外存在一定差距，但逐步取代进口元器件，部分甚至全部国产化的电控系统是可以实现的 参考文献【１】赵淑贞，黄俊武，建兰宁．独轨铁路研究报告【Ｒ】． 铁道部科学研究院，１９９３ ８【２】周勇．跨座式单轨交通工程设计与研究．西南交通大学硕士论文，２００２ｆ ３ Ｊ都武，跨座式单轨交通关节型道岔国产化试制研究．铁道标准设计，２００２（６）：６３～６５【４】重庆轻轨较新线工程总体设计【Ｒ】． 铁道第二勘测设计院，２００〕 【５】杨玉群，郑辅亭，刘英．跨座式单轨道岔的电控系统． 铁道标准设计，２００１（７）：３５～３６。