一種用于現代有軌電車道岔的工電接口結構

王 軍

(中鐵寶橋集團有限公司技術中心，陜西 寶雞 721006)

一種用于現代有軌電車道岔的工電接口結構

王 軍

(中鐵寶橋集團有限公司技術中心，陜西 寶雞 721006)

通過分析現代有軌電車交通系統的發展現狀，對與之配套的焊接式槽形鋼軌單開道岔的工電接口結構進行了研究，并探討了有軌道岔轉轍機安裝與控制方式以及道岔電務轉換設備接口設計方法，為有軌電車道岔的研制創造了條件。

有軌電車，道岔，工電接口，轉轍機

1 現代有軌電車交通系統概況

現代有軌電車是一種中、低運量軌道交通系統，代表了現代交通低碳、環保、高效的發展趨勢，能夠作為大運量軌道交通的延伸和補充。

現代有軌電車在傳統有軌電車的基礎上進行了徹底的技術革新。現代有軌電車發展了鋼輪鋼軌和膠輪導軌兩種軌道技術，拓展了其應用范圍；最新的現代有軌電車采用新型轉向架、合理設置車廂內部縱坡，形成了70%和100%低地板有軌電車，方便了乘客使用；車輛可以根據線路特點進行個性化設計，更加時尚現代，并且能夠實現模塊化生產，根據客流需要靈活調整電車運載能力；目前，現代有軌電車還發展了第三軌、電磁感應、超級電容、蓄電池等供電方式，能夠更好地實現與周邊環境的協調。

2 現代有軌電車道岔

現代有軌電車正線軌道道岔基本軌和導軌采用槽形鋼軌。其中59R2槽形軌(符合EN 14811相關規定)為有軌電車軌道的主力軌形，斷面形式如圖1所示。槽形鋼軌軌頭與50 kg/m鋼軌軌頭形狀差異較小，如圖1所示，槽形鋼軌本身帶有軌頂坡，當其與用50AT型鋼軌制造的尖軌連接時，可以有效降低加工難度，有利于提高線路平順性。作為軌道系統中的重要組成部分，有軌電車道岔的選型需要考慮滿足運營組織靈活多樣的需要，同時應滿足車輛的運行條件，并節約用地。工程實際中，道岔規格較多，主要分為直線單開道岔、曲線單開道岔、三開對稱道岔、交叉渡線、單渡線等多種道岔類型。圖2所示為直線單開道岔，轉換設備工電接口位于圖中所示轉轍器范圍內。

3 有軌電車道岔轉轍機安裝與控制方式

在輪軌式城市軌道交通系統中，轉轍機安裝方式的選擇，首先要滿足相關技術標準，需要針對不同制式的交通系統具體分析，尤其要與土建及軌道專業就接口問題進行充分溝通。以鋼輪鋼軌有軌電車系統為例，其正線軌道在城市路面敷設，采用混合路權時，轉轍機須采用“軌道中心嵌入式”安裝方式；若其采用獨立路權，專用線路，則可以采用“軌道外側”安裝方式或“軌道中心嵌入式”安裝。目前，沈陽、蘇州、珠海、廣州等地均有新建有軌電車項目，大連有軌電車目前以傳統有軌電車線路為主。沈陽、蘇州等地現代有軌電車正線道岔轉轍機采用“軌道中心嵌入式”安裝方式，該方式是將轉轍機置于軌道中間，路面以下，其優點是受到的列車沖擊、振動較小，充分利用了道岔內部空間，安裝機構不分左右開別，并且節省了土建投資。大連既有有軌電車在獨立路權地段，正線道岔轉轍機采用了“軌道外側”安裝方式，該安裝方式優點是維護時對有軌電車運營影響小，缺點是占用軌道外空間。歐洲現代有軌電車采用混合路權的地段比較多，轉轍機也大多采用“軌道中心嵌入式”安裝方式。有軌電車線路具有獨立路權以及混合路權相結合的特點，其道岔控制等級沒有國鐵、地鐵高，若采用集中聯鎖設備對有軌電車來說過于浪費，因此有軌電車大多采用獨立控制方式。例如沈陽渾南新區、大連有軌電車就采用了這種方式。該控制方式是將道岔控制設備安裝在道岔位置附近，無需經過運營控制中心集中控制指令，由有軌電車車載設備和軌旁道岔控制設備的信息交互即可實現道岔轉換控制[2]。

4 道岔電務轉換設備接口設計

中鐵寶橋開發的有軌電車焊接式槽形鋼軌道岔采用了“軌道中心嵌入式”轉轍機安裝方式。轉轍機放置于線路中間，為整體“地箱”結構，鋪裝后位于路面以下，用專用蓋板覆蓋，便于日常維護。道岔轉轍器模型如圖3所示。

道岔轉換設備由國內鐵路信號專業機構研發(見圖4)，中鐵寶橋進行道岔的接口結構設計。

1)首先由道岔總體設計計算得到尖軌扳動力、尖軌動程、尖軌開口值等主要數據，進行轉轍機選型，校核轉轍機轉換性能。

2)轉轍機護軌結構設計。該護軌結構采用了特殊的折線形，由鋼板組焊成F形。既確保轉轍機安裝區域方正，又保證了尖軌轉換所需空間，另外該護軌起到了隔離路面材料，為轉轍機提供安裝支撐的作用。

3)根據轉換設備外框架需求尺寸以及道岔轉轍器橫向允許空間確定安裝空間(地箱)尺寸,見圖5中尺寸D。

D=S-2(K1+K2)。

其中，S為軌距；K1為護軌開口值；K2為護軌寬度。

4)根據該“地箱式”轉轍機的牽引特點，確定其拉桿、表示桿穿越護軌、尖軌時的預留孔位。

5)轉轍機上表面承載板安裝設計。采用六顆螺釘將承載板與護軌外支撐樁豎向固定，見圖5中A位置。支撐樁表面鉆制6×M16孔(見圖6)，既起到對護軌的加強作用，又為承載板的固定及路面豎向荷載的傳遞提供支持。

6)與轉轍機配套的電氣集線盒位于基本軌外側。道岔大底板上相應位置設置安裝孔8×M16孔。

5 應用實例

道岔轉換設備安裝實景見圖7。

該道岔供電接口結構已經被成功應用于中鐵寶橋59R2鋼軌6號有軌電車道岔產品當中，并且于2013年12月通過了由北京城建設計研究總院主持的新產品試制試鋪審查，審查結論為：“轉換設備采用整體地箱結構，動作桿、表示桿設置合理，動作轉換靈活可靠，道岔各項指標滿足設計和相關技術條件要求，道岔設計和制造達到國內領先水平。同意通過技術審查，可上道使用”。作為中鐵寶橋有軌電車道岔家族中的首位成員，該道岔的工電結合部結構設計為后續有軌電車道岔的研制創造了良好條件。

[1] 徐壽偉.沈陽市渾南新區現代有軌電車一期工程軌道系統設計評述[J].都市快軌交通，2013(6)：190-193.

[2] 徐 鼎，張 靜.現代有軌電車行車控制方案設計[J].都市快軌交通，2013(6)：167-170.

[3] 王國軍，賈利生，韓 曉.有軌電車道岔控制方案及安裝方式研究[J].鐵道標準設計，2014(1)：284-285.

A sort of interface for the connection of mechanism and electricity in modern tram turnout

Wang Jun

(ChinaRailwayBaojiBridgeGroupCo.,Ltd,Baoji721006,China)

According to the analysis of the development for modern tramcar traffic system, the paper researches the power interface structure of welding channel-section single turnout, explores the installation and controlling approaches of tramcar switch machine, as well as the turnout electricity transfer equipment connection design methods, so as to create conditions for the research on tramcar turnout.

tramcar, turnout, power interface, switch machine

1009-6825(2015)07-0147-02

2014-12-28

王 軍(1980- )，男，工程師

U213.6

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