尖轨是转辙器中的重要部件,依靠尖轨的扳动,将列车引入正线或侧线方向｡尖轨在平面上可分为直线型和曲线型。
过去我国铁路上的大部分12号及以下的道岔,均采用直线型尖轨,如图1所示｡直线型尖轨制造简单,便于更换,尖轨前端的刨切较少,横向刚度大,尖轨的摆度和跟端轮缘槽较小,可用于左开或右开,尖轨断面较粗壮,比较耐磨,但这种尖轨工作边成一直线,尖端角､转辙角和冲击角相等,因此列车对尖轨的冲击力大,不利于侧向高速行车｡
直线型尖轨
从1996年我国铁路提速开始,新设计的12号及以上道岔直向尖轨为直线型,侧向尖轨为曲线型｡这种尖轨冲击角较小,导曲线半径大,列车进出侧线比较平稳,有利于机车车辆的高速通过｡但曲线型尖轨制造比较复杂,前端刨切较多,并且左右开不能通用｡曲线型尖轨又分为切线型､半切线型､割线型､半割线型､相离半切线型五种,分别如图2至图3所示。
曲线型尖轨
切线型尖轨工作边的理论起点与基本轨相切,在实际应用中,为加强尖轨尖端和缩短尖轨长度,在尖轨断面宽5mm前取一段长100~300mm的直线段(直线段与尖轨曲线不相切)｡与同号直线尖轨单开道岔相比较,导曲线半径可显著增大,道岔全长可显著缩短﹔在正常轮轨游间(标准的轨距､车轮轮缘厚及轮背距)下曲尖轨冲击角较小,列车进出岔的平稳性较好﹔尖轨尖端的轨距加宽量小,可以改善列车的运行条件;但要求的尖轨长度和尖轨削弱部分较长,左右开道岔的尖轨不能互换｡在我国提速道岔初期曾使用过这种线型,但在列车顺侧向出岔较多的情况下,因外侧车轮始终贴靠曲尖轨运行,因尖轨薄弱断面较长,侧磨及掉块较为严重,使用寿命较短,在后期道岔的设计中已较少使用｡
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- 图1 直线型尖轨
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- 图2 切线型曲尖轨
半切线尖轨的理论起点也与基本轨相切,但在尖轨某断面(一般小于40mm)处作切线,将尖轨前端部分取直;与切线型曲线尖轨一样,可以增大导曲线半径和缩短道岔全长;尖轨的长度和尖轨削弱部分长度较切线型曲线尖轨短,但较直线尖轨长﹔尖轨尖端轨距较直线尖轨小,但较切线型曲线尖轨长;在左右开道岔中,尖轨不能互换;正常情况下,尖轨的冲击角与半切处的冲击角相等,大于切线型尖轨,所以列车进出岔时的平稳性差一些,但因尖轨粗壮度较大,因此耐磨性较好,综合比较来看,其性能还是优于切线型道岔,因而在我国的道岔中应用较多｡
割线型曲线尖轨理论起点与距离基本轨外侧某一直线相切(负割);与同号码切线或半切线型曲线尖轨相比较,导曲线半径稍大,道岔全长稍短;尖轨尖端轨距较直线尖轨和半切线型曲线尖轨小,但较切线型曲线尖轨大﹔尖轨尖端角小,而冲击角大,尖轨尖端容易磨耗,且列车逆向进出道岔侧线时,容易产生摇晃;在左右开道岔中,尖轨不能互换｡这种曲线型尖轨在我国早期的普速道岔中有所应用,但综合比较来看,其优点不够突出,在后期已较少使用｡
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- 图3 半切线型曲尖轨
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- 图4 切割线型曲尖轨
半割线曲线尖轨与基本轨相割,同半切线型尖轨一样,在尖轨某断面作切线,将尖轨前端部分取直;尖轨长度和削弱部分长度较切线型､半切线型和割线型曲线尖轨短;道岔理论全长较其他尖轨线型的道岔都短;与割线型尖轨相比,增大了冲击角,但也增大了粗壮度｡这种线型常应用在侧向通过速度不高的小号码道岔中,以尽可能地增大导曲线半径以改善大型机车内接条件或尽可能地缩短道岔全长｡
相离半切线型曲线尖轨理论起点与距离基本轨内侧某一直线相切,并在尖轨某断面作切线,将尖轨前端取直;与其他线型的曲线尖轨相比较,虽然导曲线半径较小､冲击角较大,但尖轨粗壮度最大,耐磨性最好,在客货共线铁路上运行时,尖轨使用寿命较长,是运用最多的一种线型｡
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- 图5 半切割线型曲尖轨
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- 图6 相离半切割线型曲尖轨
尖轨平面线型的选择应主要从道岔尺寸控制､列车运行平稳性､尖轨的耐磨性､加工制造简单､维修养护方便､原材料供应便利等多方面综合考虑予以确定｡在道岔尺寸.导曲线半径选择不受限制,列车运行平稳性可保证的条件下,相离半切线型曲线尖轨能更好地适应客货共线的运营条件,因此作为了我国高速道岔曲线尖轨线型｡
文章来源：
王平著《高速铁路道岔设计理论与实践》[M]. 2016
