軌道基本知識

演講人：日期：軌道基本知識目錄軌道概述軌道結(jié)構(gòu)軌道幾何形位軌道力學(xué)基礎(chǔ)軌道維護(hù)與保養(yǎng)軌道相關(guān)技術(shù)與展望01軌道概述軌道是指物體在空間中運(yùn)動的路徑或軌跡，通常用于描述天體在宇宙中的運(yùn)動，如行星繞太陽的軌道，或人造衛(wèi)星繞地球的軌道。根據(jù)形狀和特性，軌道可分為圓形軌道、橢圓形軌道、拋物線軌道和雙曲線軌道等。定義與分類分類定義

軌道的作用與意義天體運(yùn)動描述軌道用于精確描述天體在宇宙中的位置和運(yùn)動狀態(tài)，是天文學(xué)和航天工程的基礎(chǔ)。航天器導(dǎo)航通過計(jì)算和調(diào)整航天器的軌道，可以實(shí)現(xiàn)航天器的精確導(dǎo)航和定位，確保航天任務(wù)的順利進(jìn)行。天文觀測和日歷制定通過觀察天體在軌道上的運(yùn)動，可以預(yù)測天文現(xiàn)象，如日食、月食等，并為日歷制定提供準(zhǔn)確的時間參考。牛頓力學(xué)與萬有引力定律牛頓提出的萬有引力定律和力學(xué)原理，為軌道的精確計(jì)算和預(yù)測提供了理論支持。現(xiàn)代航天技術(shù)的發(fā)展隨著現(xiàn)代航天技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類已經(jīng)能夠精確地計(jì)算和調(diào)整航天器的軌道，實(shí)現(xiàn)了對宇宙的更深入探索。古代觀測與理論古代天文學(xué)家通過觀察天體運(yùn)動，逐漸形成了地心說和日心說等理論，為軌道概念的形成奠定了基礎(chǔ)。軌道的發(fā)展歷程02軌道結(jié)構(gòu)根據(jù)斷面形狀可分為工字形、槽形等，我國鐵路主要采用工字形鋼軌。類型作用材質(zhì)承受車輪的巨大壓力并引導(dǎo)車輪運(yùn)行方向，為車輪提供連續(xù)、平順和阻力最小的滾動表面。采用高碳微合金鋼制造，具有良好的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。030201鋼軌按材料可分為木枕、混凝土枕和鋼枕，我國鐵路主要采用混凝土枕。類型承受鋼軌傳來的巨大壓力，并將其均勻地傳布在道床上，同時固定鋼軌位置，阻止其縱向或橫向移動。作用混凝土枕采用高強(qiáng)度混凝土制造，具有穩(wěn)定性好、使用壽命長、維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)。材質(zhì)軌枕按道砟材料可分為碎石道床和卵石道床，我國鐵路主要采用碎石道床。類型承受并傳遞軌道荷載，提供軌道縱橫向阻力，保持軌道幾何形位穩(wěn)定。作用采用優(yōu)質(zhì)碎石或卵石鋪設(shè)，具有良好的透水性、穩(wěn)定性和彈性。材質(zhì)道床作用連接鋼軌與軌枕，固定鋼軌位置，保持軌道幾何形位穩(wěn)定。類型包括接頭夾板、螺栓、螺母、墊圈等連接件。材質(zhì)一般采用優(yōu)質(zhì)鋼材制造，具有較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性。連接零件包括防爬器和防爬撐等。類型阻止軌道在列車運(yùn)行時產(chǎn)生的縱向爬行現(xiàn)象，保證軌道穩(wěn)定性。作用一般采用鋼材或鋼筋混凝土制造，具有較高的強(qiáng)度和耐久性。材質(zhì)防爬設(shè)備03軌道幾何形位03軌距變化軌距的變化會影響列車的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，因此需要定期檢查和調(diào)整。01定義軌距是鋼軌頭部踏面下16mm范圍內(nèi)兩股鋼軌工作邊之間的最小距離。02標(biāo)準(zhǔn)軌距我國鐵路的標(biāo)準(zhǔn)軌距為1435mm。軌距軌道的水平是指左右兩股鋼軌的頂面是否處于同一水平面上。水平不良會導(dǎo)致列車運(yùn)行時產(chǎn)生橫向振動和輪軌作用力不均。水平軌道的扭曲是指軌道平面在縱向上的扭曲變形，即相鄰兩段軌道不在同一平面上。扭曲會導(dǎo)致列車運(yùn)行時產(chǎn)生縱向沖擊和輪軌作用力變化。扭曲水平與扭曲前后高低軌道的前后高低是指軌道在縱向上的高低變化，即相鄰兩段軌道的高低差。前后高低不良會導(dǎo)致列車運(yùn)行時產(chǎn)生縱向沖擊和輪軌作用力變化。方向軌道的方向是指鋼軌的橫向位置，即鋼軌與軌道中心線的相對位置。方向不良會導(dǎo)致列車運(yùn)行時產(chǎn)生橫向振動和輪軌作用力不均。前后高低與方向軌底坡是指鋼軌底部與軌道平面之間的夾角。定義軌底坡的設(shè)置是為了使車輪踏面與鋼軌頭部頂面更好地接觸，減小輪軌接觸應(yīng)力，提高列車運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。作用我國鐵路的標(biāo)準(zhǔn)軌底坡為1/40，即每40mm的鋼軌高度設(shè)置1mm的軌底坡。標(biāo)準(zhǔn)值軌底坡04軌道力學(xué)基礎(chǔ)123由車輛重量和動態(tài)作用力產(chǎn)生，通過車輪作用于鋼軌上，是軌道結(jié)構(gòu)主要受力之一。垂向力由車輛的橫向搖擺和離心力等產(chǎn)生，作用于軌道的橫向結(jié)構(gòu)，對軌道的橫向穩(wěn)定性有重要影響。橫向力由車輛牽引、制動等作用產(chǎn)生，沿軌道縱向傳遞，對軌道結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性產(chǎn)生影響?？v向力軌道受力分析軌道強(qiáng)度指軌道結(jié)構(gòu)在垂向力、橫向力和縱向力作用下，不發(fā)生破壞或過量變形的能力。包括鋼軌、軌枕、扣件等部件的強(qiáng)度。軌道穩(wěn)定性指軌道結(jié)構(gòu)在動態(tài)荷載作用下，保持幾何形位和線路平順的能力。穩(wěn)定性好的軌道能夠減少車輛運(yùn)行時的振動和噪音，提高乘坐舒適性。軌道強(qiáng)度與穩(wěn)定性軌道振動與波浪形磨耗軌道振動指車輛通過軌道時，由于輪軌相互作用引起的軌道結(jié)構(gòu)的振動。振動會對軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞破壞，同時也會影響車輛運(yùn)行平穩(wěn)性和乘坐舒適性。波浪形磨耗指鋼軌頂面在垂向荷載作用下，形成周期性波浪狀不平順的現(xiàn)象。波浪形磨耗會加速輪軌磨損，增加車輛運(yùn)行阻力和噪音，對行車安全也有不利影響。05軌道維護(hù)與保養(yǎng)使用專業(yè)測量設(shè)備對軌道的幾何形位進(jìn)行定期檢測，包括軌距、水平、高低、方向等參數(shù)，確保軌道幾何形位符合設(shè)計(jì)要求。軌道幾何形位檢測采用無損檢測技術(shù)對鋼軌進(jìn)行定期探傷，及時發(fā)現(xiàn)并處理鋼軌內(nèi)部裂紋、夾渣等缺陷，防止斷軌事故。鋼軌探傷根據(jù)軌道幾何形位檢測數(shù)據(jù)和鋼軌探傷結(jié)果，對軌道狀態(tài)進(jìn)行綜合評估，為維修和保養(yǎng)提供依據(jù)。軌道狀態(tài)評估軌道檢測與評估鋼軌打磨對鋼軌表面進(jìn)行定期打磨，消除表面裂紋和疲勞層，提高鋼軌表面光潔度和抗疲勞性能。道床維護(hù)定期清理道床雜物，保持道床排水暢通，對道床進(jìn)行必要的加固和整修，確保道床穩(wěn)定?？奂o固定期檢查扣件緊固情況，對松動或失效的扣件進(jìn)行緊固或更換，保證軌道結(jié)構(gòu)的整體性。軌道維修與保養(yǎng)措施軌道改造根據(jù)運(yùn)輸需求和技術(shù)發(fā)展，對軌道進(jìn)行必要的改造和升級，提高軌道的運(yùn)輸效率和安全性。新技術(shù)應(yīng)用積極引進(jìn)新技術(shù)、新材料和新工藝，提高軌道的維護(hù)水平和使用壽命。軌道更新對于嚴(yán)重磨損或損壞的軌道，進(jìn)行局部或整體更換，確保軌道的安全性和穩(wěn)定性。軌道更新與改造06軌道相關(guān)技術(shù)與展望無砟軌道技術(shù)采用高強(qiáng)度、耐磨損材料制造扣件，確保列車高速運(yùn)行時的安全性和穩(wěn)定性。高性能扣件系統(tǒng)重載鐵路軌道技術(shù)針對重載鐵路的特殊需求，采用高強(qiáng)度鋼軌、大號碼道岔等技術(shù)措施，提高軌道承載能力和運(yùn)輸效率。采用混凝土、瀝青等材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)石砟道床，提高軌道穩(wěn)定性和平順性。高鐵與重載鐵路的軌道技術(shù)減振降噪技術(shù)01采用減振扣件、彈性支撐等技術(shù)手段，降低城市軌道交通運(yùn)營時產(chǎn)生的振動和噪音。獨(dú)立路權(quán)設(shè)計(jì)02在城市軌道交通中，通過設(shè)置獨(dú)立路權(quán)或立體交叉等方式，減少與其他交通方式的干擾，提高運(yùn)營效率。智能化運(yùn)維技術(shù)03運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市軌道交通軌道設(shè)施的智能化監(jiān)測和維護(hù)，提高運(yùn)維效率和質(zhì)量。城市軌道交通的軌道技術(shù)利用磁懸浮原理，使列車在高速運(yùn)行時實(shí)現(xiàn)無接觸懸浮和導(dǎo)向，進(jìn)一步提高列車運(yùn)行速度和安全性。高速磁懸浮技術(shù)在真空管道中實(shí)現(xiàn)超高速列車運(yùn)行，大幅減少空氣阻力和能耗，提高運(yùn)輸效