铁路道岔在铁路运输中具有极其重要的作用，它不仅控制着火车的“走行方向”，同时也是提高运输效率、保证行车安全、灵活应对变化的重要设备。
随着世界交通系统的快速发展，以铁路为主的运输行业也有着很大的改进，尤其是在列车运输速度上。为了提高列车的运行速度，对于道岔这种关键设备，铁路部门一直有着很严格的要求，道岔型号也越来越多，今天我们就来一起了解道岔的号数知识。
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什么是道岔的号数
道岔号数就是辙叉号数，即辙叉角的余切值。道岔结构主要由尖轨、导曲线轨、辙叉及护轨和辙叉心组成。道岔辙叉心所形成的角，称为辙叉角，它有大有小。道岔号码（N）代表了道岔各个部分的主要尺寸，用辙叉角（α）的余切值来表示。
道岔号数计算示意图
图中：α—辙叉角；N—辙叉号码；EF、AE—两直角边
上图中的道岔号数N=cotα=FE/AE。余切是指一个角的正切值的倒数。余切函数cot(x)的定义为：任意角x终边上的一个点在直角三角形中的邻边长度除以对边长度。也可以用公式表示为：cot(x)=cos(x)/sin(x)。
这个公式说明，道岔号数N与辙叉角α的余切之间存在反比关系，即当辙叉角α增大时，道岔号数N减小；当辙叉角α减小时，道岔号数N增大。这是因为辙叉角α决定了道岔的长度和弯度，而道岔号数是用来表示道岔长度和弯度的参数之一。
因此，辙叉角越小，道岔号数就越大，对应的导曲线半径也越长，列车侧线通过道岔时就越平稳，允许过岔速度也就越高。由此可见，大号道岔对于列车的运行十分有利，那任意线路都能采用大号道岔吗 ？
当然不行！道岔辙叉号数选择时，要因地制宜，因线而异，更应符合下列规定。《铁路技术管理规程》（普速铁路部分）第46条 规定：
主要运营铁路干线常用的单开道岔有9号、12号、18号，大号码道岔主要用于要求侧线通过速度较高的联络线。客运专线以18号道岔为主。6号、7号和8号等道岔主要用于工矿企业专用线或货运站场。
02
道岔号数的演变
在这一阶段，我国主要进行路网建设，先后开发了55型、62型、75型道岔。这些道岔主要以43公斤、50公斤钢轨为主体，形成了9号、12号系列道岔。75型道岔及其以前各型道岔均为单一固定型道岔，尖轨由普通钢轨刨切而成，轨腰增设补强板，尖轨跟端采用活接头方式。
1992年定型设计的9号、12号、18号各类型道岔统称为92型道岔。92型道岔的尖轨采用AT钢轨即矮型特种断面钢轨制造，加长了尖轨长度，减小了尖轨尖端的加宽值，同时增大了圆曲线半径和道岔后部的实际长度，取消了尖轨跟端的活接头。但92型道岔的直向、侧向过岔速度仍被限制在120km/h和45km/h之内。
为了适应我国经济的快速发展和铁路运输需求的增长，我国进行了多次铁路大提速。这一时期，形成了以60公斤钢轨为主体的9号、12号系列道岔，道岔理论、设计及制造水平均有较大提高。为了满足提速要求，原铁道部引入了高速道岔前期研究成果和使用经验，提出了新型道岔的设计原则和相关技术标准，研制出第一代提速道岔。提速道岔优化了尖轨、心轨的断面和线型设计，采用了预应力混凝土岔枕，调整了道岔的加工工艺，提高了制造精度，基本适应了提速到160km/h。
（3）高速道岔研发阶段（2005年至今）
2005年6月，原铁道部组织国内相关单位开展了高速道岔的国产化研发。2006年，完成了时速250公里60千克/米钢轨18号高速道岔的研究设计和试制试铺。此后，我国继续研发更高速度、更高质量的高速道岔，形成了客专线系列、CN系列和CZ系列等多个系列的高速道岔产品。
客运专线道岔（高速铁路）主要分为250km/h和350km/h两个速度系列，道岔号数有18号、42号和62号三个号码。
以下列举常见的道岔号数尺寸，我们重点关注辙叉角度。
根据上表，可以实际算一下，例如9号道岔，它的辙叉角6°20′25″也就是6.34°。用计算器算一下刚好为9，这里咱们直接给大家计算↓↓↓
大家可以自行验算其它道岔号数。
03
现场如何确定道岔号数
现场可用脚、尺、趾宽跟宽测量计算。
在心轨顶面一脚宽处，用脚量到心轨尖端， 是几脚就是几号道岔。
先在心轨顶面量出0.1m宽度和0.2m宽度两处，并在此两处划上线，然后再量出两条线之间的垂直距离，是几个100mm就是几号道岔。
可以量辙叉全长(甲)、辙叉趾宽(乙)、辙叉跟宽(丙)，如下图。
辙叉号数N=甲÷(乙+丙)。
04
道岔号数的未来发展
未来我国铁路速度会向着更高速度迈进，而高速列车在道岔处的侧向行驶速度上限是决定高速铁路线路运输能力和选择道岔型号的关键因素。一方面，如果道岔的侧向行驶速度上限设定得过高，可能需要使用更大型号的道岔，这不仅会提升设计和制造的技术要求，还会增加铺设条件的难度，提高施工难度和建设成本。另一方面，如果道岔的侧向行驶速度上限设定得过低，则会减少高速铁路的线路能力，降低高速铁路的运营效率和市场竞争力。
随着列车速度的提升，车轮与轨道之间的动力相互作用显著增强。为了减轻道岔区域的轮轨相互作用，防止车辆摇晃、道岔钢轨的异常损伤和断裂，未来的研究需要更加精细地调整轮轨间的相互作用，并优化平面线型设计，同时采用创新的结构技术。
近年来，德国通过动态优化轨道间距技术来减少高速道岔的横向结构不平整，以及通过提高翼轨技术来减轻心轨处的垂直结构不平整。西班牙则采用基本轨轨顶切削技术来改善高速道岔的横向结构。中国为俄罗斯设计莫喀高铁时，提出了通过优化直基本轨钢轨头轮廓来抵消轮对所受的横向力。在高铁道岔的设计中，还通过提高尖轨高度和缩短轮载过渡区域等措施，有效降低了岔区结构的不平整性，增强了各种型号道岔的适用性。
在道岔的平面线型设计中，增加导曲线的半径和减少车轮对道岔各部分的冲击角度是提高侧向通过速度的关键方法。可以通过优化平面线型设计，比如减少轮轨冲击角度、采用分离半切型直线和曲线组合尖轨等措施来延长道岔的使用寿命。
