两条铁轨的交叉部位是怎么运作的?

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通过道岔。

道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备,通常在车站、编组站大量铺设。有了道岔,可以充分发挥线路的通过能力。即使是单线铁路,铺设道岔,修筑一段大于列车长度的叉线,就可以对开列车。

道岔是个大家族,最常见的是普通单开道岔。它由转辙器、连接部分、辙叉及护轨三个单元组成。转辙器包括基本轨、尖轨和转辙机械。当机车车辆要从A股道转入B股道时,操纵转辙机械使尖轨移动位置,尖轨1密贴基本轨1,尖轨2脱离基本轨2,这样就开通了B股道,关闭了A股道,机车车辆进入连接部分沿着导曲线轨过渡到辙叉和护轨单元。这个单元包括固定辙叉心、翼轨及护轨,作用是保护车轮安全通过两股轨线的交叉之处。

大家可能已经发现,车轮在通过辙叉时,从两根翼轨的最窄处到辙叉心的最尖端之间有一段空隙,这就是道岔的有害空间。车轮通过此处时,有可能因走错辙叉槽而引起脱轨。设置护轨的目的也就在此,它要强制引导车轮的运行方向。尽管如此,这个有害空间存在限制了列车通过道岔的速度,对开行高速列车十分不利。

解决道岔有害空间的根本之道,当然是消灭有害空间。既然普通道岔做不到,就必须研制特殊道岔——活动心轨道岔。

活动心轨最主要的特点是辙叉心轨可以板动。当我们要开通某一方向股道时,活动心轨的辙叉心轨就与开通方向一致的翼轨密贴,与另一翼轨分开,这样一来,普通道岔的有害空间就不存在了。实践证明,消灭了道岔有害空间,行车更加平稳,过岔速度限制较小,因而特别适合运量大,需要开行高速列车的线路使用。

既然有单开道岔,就有双开道岔、三开道岔以及多开道岔(复式交分道岔)等。

双开道岔为Y形,即与道岔相衔接的两股道向两侧分岔。

三开道岔如同Ψ形,同时衔接三股道,由两组转辙机械操纵两套尖轨。

复式交分道岔像X形,实际上相当于四组单开道岔和一副菱形交叉的组合。

除此而外,还有一种交叉设备,通常使用的叫做菱形交叉。它由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成,但没有转辙器,所以股道之间不能转线。

如果将复式交分道岔的X形的上面两点和下面两点分别连接起来,就是交叉渡线。它不仅能开通较多的方向,而且占地不多,所以经常在车站采用。

道岔各有其代号,比如9号道岔、12号道岔、18号道岔等等。这个代号可不是随便排列的,它实际上代表了辙叉角(α)的余切值,也就是辙叉心部分直角三角形两条直角边FE和AE的比值,即N=ctgα=FE/AE,N就是道岔号。显而易见,辙叉角α越小,N值就越大,导曲线半径也越大,列车侧线通过道岔时就越平稳,允许过岔速度也就越高。所以采用大号道岔对于列车运行是有利的。不过,事物总有它的两面性,道岔号数越大,道岔越长,造价自然就高,占地也要多得多。因此,采用什么号数的道岔要因地制宜,因线而异,不可一概而论。

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