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《铁道概论》(第七版)自学笔记3:第二篇第一章“铁路线路”|

自学内容来源:《铁道概论》(第七版)第二篇第一章“铁路线路”,这一章内容属于铁路五大系统“车机工电辆”中的“”,即“工务”系统。


图源:见图片水印


一、先导概念:铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。铁路线路是由路基桥隧建筑物轨道组成的一个整体工程结构。


二、本章要点:

1、列车在曲线上运行时,产生曲线附加阻力的原因是什么?曲线半径大小,对列车运行有什么影响?

列车通过曲线时,由于离心力的作用,使外侧车轮轮缘和外轨内侧的挤压摩擦增大;同时还由于曲线外轨长于内轨内侧车轮在轨面上滚动时产生相对滑动,从而给运行中的列车造成一种附加阻力,称为曲线附加阻力

曲线阻力与曲线半径成反比。曲线半径越小,曲线阻力越大,运营条件就越差;采用大半径曲线对列车运行的影响较小,而小半径曲线容易适应困难地形。

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2、铁路上坡道的坡度如何表示?列车在坡道上运行时,产生坡道附加阻力的原因是什么?它对列车运行有什么影响?

坡道坡度的大小通常是用千分率来表示。坡度是坡道两端点的高差与水平距离之比

列车在坡道上运行时,机车车辆所受的重力可以分解为垂直于坡道的分力F1和平行于坡道的的分力F2。F1被轨道的反作用力所抵消,F2就是坡道附加阻力。


坡度与坡道阻力示意图

线路坡度越大,列车上坡时坡道阻力也就越大,同一台机车(在列车运行速度相同的条件下)所能牵引的列车质量也就越小。

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3、什么是限制坡度?它的大小对运营条件和工程条件有哪些影响?

在某一个区段上,决定一台某一类型机车所能牵引的货物列车质量(最大值)的坡度,叫做限制坡度。在一般情况下,限制坡度的数值往往和区段内陡长上坡道的最大坡度值相当。如果在坡道上又有曲线,那么这一段坡道的坡道阻力值和曲线阻力值之和,不能大于该区段规定的限制坡度的阻力值。

限制坡度的大小,影响一个区段甚至全铁路线的运输能力。限制坡度小,列车重量可以增加,运输能力就大,运营费用就越省。但是限制坡度过小时,就不容易适应地面的天然起伏,特别是在地形变化很大的地段,使工程量增大,要经过仔细综合研究,才能得出合理的结论。

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4、路基的基本形式与自然地面有何关系?路基的排水设备有哪些?

在铁路线路工程中,依其所处的地形条件不同,路基常见的两种基本形式是路堤路堑

路堤:当铺设轨道的路基面高于天然地面时,路基以填筑方式构成,这种路基称为路堤。

路堑:当铺设轨道的路基面低于天然地面时,路基以开挖方式构成,这种路基称为路堑。

排水设备:纵向排水沟或取土坑、侧沟和截水沟、渗沟和渗管等。

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5、轨道的组成及作用是什么?我国铁路正线轨道有几种类型?

轨道是指处于路基面以上、车辆车轮以下部分的铁路线路建筑物,由钢轨轨枕联结零件道床防爬设备道岔等主要部件组成。轨道的功能是引导机车车辆运行,直接承受由车轮传来的巨大压力,并把它传递给路基或桥隧建筑物。

铁路轨道的类型

(1)有砟轨道。目前,我国铁路有砟轨道按运营条件和轨道结构划分,共分为特重型重型次重型中型轻型5种类型。

(2)无砟轨道。目前,我国无砟轨道有长枕埋入式弹性支承块式板式3种类型。

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6、道岔号数如何表示?道岔号数大小对行车有什么影响?

道岔因其辙叉角的大小不同,有不同的道岔号,道岔号数表明了道岔各部分的主要尺寸。对于道岔号我们习惯用辙叉角的余切值来表示。(在直角三角形中,某锐角的相邻直角边和相对直角边的比,叫做该锐角的余切)

道岔号数与辙叉角成反比关系。辙叉角越小,道岔号值就越大,导曲线半径也就越大,机车车辆侧线通过道岔时就越平稳,允许的侧线过岔速度也就越高。采用大号码道岔对于列车运行是有利的。

页码:P71-72

7、线路标志有哪些?各标志的含义是什么?

为了检查和养护维修线路、为了司机和车长等工作上的需要,在线路沿线设有各种线路标志。常见的有公里标半公里标曲线标圆曲线与缓和曲线始终点标桥梁及坡度标等。

公里标、半公里标:铁路线路上,表明计算里程公里的标记,设在一条线路自起点计算每一整公里、半公里处。

曲线标:曲线的技术参数标,标明了曲线的有关要素(曲线的长度、缓和曲线长度、曲线半径、超高、加宽等),设于曲线的中部。

圆曲线与缓和曲线始终点标:设于直线与缓和曲线、圆曲线与缓和曲线的连接处。表明缓和曲线的起点与终点。在该标上分别写有缓直、圆缓、缓圆、直缓字样。

坡度标:设于变坡点处。它的正面和背面分别表示两边的坡度和坡段长度,并用箭头表示上坡或下坡,侧面则标明它所在位置的里程。

桥梁标:一般设于桥头,标明桥梁编号和桥梁所在位置的中心里程。

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8、简述限界的种类及意义。

铁路基本限界可分为机车车辆限界建筑限界两种。

限界:为了确保机车车辆在铁路线路上运行的安全,防止机车车辆撞击邻近线路的建筑物和设备而对机车车辆和接近线路的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线。

机车车辆限界:机车车辆横断面的最大极限,它规定了机车车辆不同部位的宽度、高度的最大尺寸和底部零件至轨面的最小距离。机车车辆限界是和桥梁、隧道等限界起相互制约作用的,当机车车辆在满载状态下运行时,也不会因产生摇晃、偏移等现象而与桥梁、隧道及线路上其他设备相互接触,以保证行车安全。

建筑限界:是一个和线路中心线垂直的横断面,它规定了保证机车车辆安全通过所必需的横断面最小尺寸。凡靠近铁路线路的建筑物及设备,其任何部分(和机车车辆有相互作用的设备除外)都不得侵入限界之内。

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9、线路的经常维护及大修的内容有哪些?

线路经常维修工作包括:综合维修(计划维修)、紧急补修、重点病害整治和巡道工作等。

线路大修施工的内容有:矫正并改善线路的平面和纵断面;全面更换或抽换、修理钢轨;更换或补充轨枕;清筛和更换道床,补充道砟,全面起道并捣固、改善道床断面;整治路基和安装防爬设备等。线路经过大修后,其质量标准应符合设计要求或得到加强。

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