一种用于现代有轨电车道岔的工电接口结构

王 军

(中铁宝桥集团有限公司技术中心，陕西 宝鸡 721006)

一种用于现代有轨电车道岔的工电接口结构

王 军

(中铁宝桥集团有限公司技术中心，陕西 宝鸡 721006)

通过分析现代有轨电车交通系统的发展现状，对与之配套的焊接式槽形钢轨单开道岔的工电接口结构进行了研究，并探讨了有轨道岔转辙机安装与控制方式以及道岔电务转换设备接口设计方法，为有轨电车道岔的研制创造了条件。

有轨电车，道岔，工电接口，转辙机

1 现代有轨电车交通系统概况

现代有轨电车是一种中、低运量轨道交通系统，代表了现代交通低碳、环保、高效的发展趋势，能够作为大运量轨道交通的延伸和补充。

现代有轨电车在传统有轨电车的基础上进行了彻底的技术革新。现代有轨电车发展了钢轮钢轨和胶轮导轨两种轨道技术，拓展了其应用范围；最新的现代有轨电车采用新型转向架、合理设置车厢内部纵坡，形成了70%和100%低地板有轨电车，方便了乘客使用；车辆可以根据线路特点进行个性化设计，更加时尚现代，并且能够实现模块化生产，根据客流需要灵活调整电车运载能力；目前，现代有轨电车还发展了第三轨、电磁感应、超级电容、蓄电池等供电方式，能够更好地实现与周边环境的协调。

2 现代有轨电车道岔

现代有轨电车正线轨道道岔基本轨和导轨采用槽形钢轨。其中59R2槽形轨(符合EN 14811相关规定)为有轨电车轨道的主力轨形，断面形式如图1所示。槽形钢轨轨头与50 kg/m钢轨轨头形状差异较小，如图1所示，槽形钢轨本身带有轨顶坡，当其与用50AT型钢轨制造的尖轨连接时，可以有效降低加工难度，有利于提高线路平顺性。作为轨道系统中的重要组成部分，有轨电车道岔的选型需要考虑满足运营组织灵活多样的需要，同时应满足车辆的运行条件，并节约用地。工程实际中，道岔规格较多，主要分为直线单开道岔、曲线单开道岔、三开对称道岔、交叉渡线、单渡线等多种道岔类型。图2所示为直线单开道岔，转换设备工电接口位于图中所示转辙器范围内。

3 有轨电车道岔转辙机安装与控制方式

在轮轨式城市轨道交通系统中，转辙机安装方式的选择，首先要满足相关技术标准，需要针对不同制式的交通系统具体分析，尤其要与土建及轨道专业就接口问题进行充分沟通。以钢轮钢轨有轨电车系统为例，其正线轨道在城市路面敷设，采用混合路权时，转辙机须采用“轨道中心嵌入式”安装方式；若其采用独立路权，专用线路，则可以采用“轨道外侧”安装方式或“轨道中心嵌入式”安装。目前，沈阳、苏州、珠海、广州等地均有新建有轨电车项目，大连有轨电车目前以传统有轨电车线路为主。沈阳、苏州等地现代有轨电车正线道岔转辙机采用“轨道中心嵌入式”安装方式，该方式是将转辙机置于轨道中间，路面以下，其优点是受到的列车冲击、振动较小，充分利用了道岔内部空间，安装机构不分左右开别，并且节省了土建投资。大连既有有轨电车在独立路权地段，正线道岔转辙机采用了“轨道外侧”安装方式，该安装方式优点是维护时对有轨电车运营影响小，缺点是占用轨道外空间。欧洲现代有轨电车采用混合路权的地段比较多，转辙机也大多采用“轨道中心嵌入式”安装方式。有轨电车线路具有独立路权以及混合路权相结合的特点，其道岔控制等级没有国铁、地铁高，若采用集中联锁设备对有轨电车来说过于浪费，因此有轨电车大多采用独立控制方式。例如沈阳浑南新区、大连有轨电车就采用了这种方式。该控制方式是将道岔控制设备安装在道岔位置附近，无需经过运营控制中心集中控制指令，由有轨电车车载设备和轨旁道岔控制设备的信息交互即可实现道岔转换控制[2]。

4 道岔电务转换设备接口设计

中铁宝桥开发的有轨电车焊接式槽形钢轨道岔采用了“轨道中心嵌入式”转辙机安装方式。转辙机放置于线路中间，为整体“地箱”结构，铺装后位于路面以下，用专用盖板覆盖，便于日常维护。道岔转辙器模型如图3所示。

道岔转换设备由国内铁路信号专业机构研发(见图4)，中铁宝桥进行道岔的接口结构设计。

1)首先由道岔总体设计计算得到尖轨扳动力、尖轨动程、尖轨开口值等主要数据，进行转辙机选型，校核转辙机转换性能。

2)转辙机护轨结构设计。该护轨结构采用了特殊的折线形，由钢板组焊成F形。既确保转辙机安装区域方正，又保证了尖轨转换所需空间，另外该护轨起到了隔离路面材料，为转辙机提供安装支撑的作用。

3)根据转换设备外框架需求尺寸以及道岔转辙器横向允许空间确定安装空间(地箱)尺寸,见图5中尺寸D。

D=S-2(K1+K2)。

其中，S为轨距；K1为护轨开口值；K2为护轨宽度。

4)根据该“地箱式”转辙机的牵引特点，确定其拉杆、表示杆穿越护轨、尖轨时的预留孔位。

5)转辙机上表面承载板安装设计。采用六颗螺钉将承载板与护轨外支撑桩竖向固定，见图5中A位置。支撑桩表面钻制6×M16孔(见图6)，既起到对护轨的加强作用，又为承载板的固定及路面竖向荷载的传递提供支持。

6)与转辙机配套的电气集线盒位于基本轨外侧。道岔大底板上相应位置设置安装孔8×M16孔。

5 应用实例

道岔转换设备安装实景见图7。

该道岔供电接口结构已经被成功应用于中铁宝桥59R2钢轨6号有轨电车道岔产品当中，并且于2013年12月通过了由北京城建设计研究总院主持的新产品试制试铺审查，审查结论为：“转换设备采用整体地箱结构，动作杆、表示杆设置合理，动作转换灵活可靠，道岔各项指标满足设计和相关技术条件要求，道岔设计和制造达到国内领先水平。同意通过技术审查，可上道使用”。作为中铁宝桥有轨电车道岔家族中的首位成员，该道岔的工电结合部结构设计为后续有轨电车道岔的研制创造了良好条件。

[1] 徐寿伟.沈阳市浑南新区现代有轨电车一期工程轨道系统设计评述[J].都市快轨交通，2013(6)：190-193.

[2] 徐 鼎，张 静.现代有轨电车行车控制方案设计[J].都市快轨交通，2013(6)：167-170.

[3] 王国军，贾利生，韩 晓.有轨电车道岔控制方案及安装方式研究[J].铁道标准设计，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 军(1980- )，男，工程师

U213.6

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