浅析曲线轨道外轨超高设计.pdf

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1、浅析曲线轨道外轨超高设计■郝春丽[摘要]本文通过对机车车辆行驶曲线轨道时，对轨道作三、外轨超高计算公式四、曲线最大超高值用不利于行车安全的分析，进而明确了设置曲线轨道超高如图1所示：列车在曲线上运行时产生的离心外轨超高值应以保证安全为前提，超高不能太的目的，同时从机车车辆经过曲线时的受力分析（车辆所力为F表示。为防止车辆向外倾倒，在外轨设置超小，要保证列车以较高速度通过时不致因离心力发产生的离心力是造成不利因素的起源，因而要有一个力来高，使列车产生向心力，用P表示。根据离心力公生脱轨和倾覆事故，但外轨超高也不能过大，要保与之平衡，才能避免或最大程度减少对行车的危

2、害）推算2GGu2证列车低速通过曲线时产生的向心力不致有向内侧u出曲线超高的计算方法（以力的平衡原理）。为设计曲线外式：F=mR和G=mg导出m=g，得F=gR。倾覆的危险。《铁路线路修理规则》规定，超高按公轨超高提供了有力的支持。2u其中：G为车辆重量（Kg）；式h=11.8计算。实设最大超高，在单线上不得R[关键词]曲线超高目的设计检算u为运行速度（m/s）；大于125mm，在双线上不得大于150mm。所规定的R为曲线半径（m）；是实际设置超高的最大限度。不含水平误差在内。2为满足客货位移，除其他形式运输以外，铁路g为重力加速度（9.81m/s）；五、曲线外

3、轨超高的检算m为车辆的质量。由于各次列车通过曲线时的速度不可能完全相运输承担着很大比列的运输任务。铁路运输除为满足不同位移对象所需求的车辆外，更重要的是需要因△opG是直角三角形，再根据三角函数同，而且与计算超高时的平均速度也不相同，因此，状态稳固、良好、承载能力强的铁路线路。受地形（正切tan＝P(对边)），得p=Gtan。因的数外轨超高不可能与行车速度完全适应，必定会产生地貌影响，铁路线路不但有直线，还有曲线（包括G(邻边)未被平衡的离心力或向心力。为保证旅客舒适，要h竖曲线）。在直线地段，为使机车车辆传来的压力由值很小，可采用tan≈sin，而

4、sin＝s（△限制这些力的大小，一般是把这些力换算成未被平1两股钢轨均匀承担，使列车按直线平稳运行，两股衡的超高加以限制。超高不足部分称为欠超高，超钢轨顶面应位于同一水平面。在曲线地段因列车沿ABC和三角形△opG为相似三角形）。所以，P=G×高剩余部分为过超高，欠超高和过超高统称为未被曲线运行产生的离心力，使外股钢轨承受较大的压h平衡的超高。力，旅客感觉不舒适，线路状态受到一定的影响，s1。《铁路修理规则》规定：最大允许未被平衡的因而会影响到铁路运输整体工作。为此，需设置外其中：h为外轨超高（mm）；欠超高一般应不大于75mm。困难情况下，应不大于轨超高。

5、s1为两轨头中心间距（1500mm）。90mm，但允许速度大于120km/h线路个别特殊情况一、外轨超高及目的h当离心力和向心力相等（即F=P），下已设置的90（不含）～110mm的欠超高可暂时保当列车由直线进入曲线时会产生离心力，其大留，但应逐步改造。未被平衡过超高不应大于30mm，22则GuGhS1u。困难情况下，也不应大于50mm。允许速度大于小受列车速度和曲线半径的影响。速度越高、半径=，h=gRs1gR越小离心力则越大，同时作用在外轨上的力也就越160km/h。线路的个别特殊情况下，不应大于70mm。2大，钢轨外挤而外轨的磨耗加剧。此状态影响线路将S1

6、=1500mm和g=9.81m/s代入上式。上式再按公式计算出超高以后，对未被平衡过超高和欠处于完好状态，也不利于铁路安全平稳运输。为克行车速度单位为m/s，如速度单位为kg/h时，则应超高按下列公式计算：服离心力对车辆的影响，应该有一个与离心力大小1将km/h换算为m/s，须乘以，再代入上式，则相等、方向相反的力来平衡。这就需要将曲线外轨3.6抬高也即超高，使车体内倾产生一个与离心力相反212式中：hc为未被平衡的欠超高（mm）；2u的向心力。1500u=11.8h=3.6Rhg为未被平衡的过超高（mm）；二、外轨超高的目的9.81Ru为实测最高

7、行车速度（km/h）；max（1）减少曲线外股钢轨所受的垂直和水平力，为此，推导出曲线外轨超高公式为：u为货物列车平均行车速度（km/h）；h使两股钢轨受力均匀，垂直磨耗均匀。2R为曲线半径（m）；u（2）保证轨道平稳，防止车辆倾覆。h=11.8。hR为曲线外轨超高（mm）。（3）将离心力限制在一定的范围内，保证旅客实设超高在满足上述要求的条件下，货物列车的舒适度和货物的平稳度。式中：h为外轨超高度（mm）；较多时，应尽量减少未被平衡的；快速旅客列车较u为经实测计算而得的平均速度（km/h）；多时，应尽量减少欠超高。R为曲线半径（m）。六、结语从外轨超高计算可以

8、看出：外轨超高值与行车为