車輛減速器軌枕板絕緣問題的改進措施

周秀華

（天津鐵路信號工廠，天津 300300）

重力式車輛減速器軌枕板是減速器專用基礎部件，其結構強度和尺寸精度一要滿足減速器對溜放車輛實施制動時的性能要求，二要符合線路走行車輛和股道電路的技術規(guī)范。減速器軌枕板采用鋼筋混凝土材料制成，在走行基本軌的下方，面對溜放車輛運行方向的軌枕板內側面設計了粘接“金屬限位擋臺”，限制減速器機械結構隨車輛的爬行移動，保護軌枕板不被機械構件撞擊破壞。因鋼筋混凝土和金屬結構件均為非絕緣體材料，所以在減速器結構中設置了絕緣結構，并對與絕緣有關聯(lián)的環(huán)節(jié)——錨固螺栓、粘接金屬擋臺采取了絕緣處理工藝，使減速器工作區(qū)段的軌道電路處于良好的工作狀態(tài)，保證駝峰編組控制系統(tǒng)正常運行。由于減速器軌枕板使用周期一般是機械構件工作壽命的2倍，而減速器的道床基礎采用混凝土整體澆筑，一旦發(fā)生軌枕板道床絕緣不良，無論查找、糾正處理都十分困難，所以提高軌枕板的絕緣性能、避免受減速器工作條件、環(huán)境氣候的影響尤為重要。

1 問題的提出及原因分析

車輛減速器行業(yè)技術標準規(guī)定減速器軌枕板絕緣指標：在試驗的標準大氣壓下，干燥狀態(tài)≥5 MΩ；雨淋狀態(tài)≥10 kΩ。在雨天使用有時會發(fā)生個別軌枕板絕緣性能下降不穩(wěn)定情況。其原因是長期使用后，軌枕板發(fā)生局部破損、裂紋而產生滲水積水導致絕緣不良；另外，與軌枕板生產中，對絕緣的工藝處理、操作過程的控制環(huán)節(jié)有一定關系，如材料的選配、制造的溫度、操作的流程和時間控制等。

經對上述與絕緣性能相關的制造環(huán)節(jié)的試驗驗證、統(tǒng)計分析，查明影響絕緣的主要原因如下。

（1）軌枕板的錨固螺母（螺栓）之間的絕緣，主要靠錨固劑起絕緣作用。錨固劑的吸水性高或親水性高，妨礙絕緣效果，并且絕緣效果不穩(wěn)定。

（2）硫磺含量對絕緣有一定影響。在熬制硫磺水泥砂漿時，硫磺熔化溫度（沒有控制手段）的控制是保證硫磺含量的主要因素。如溫度過高（超過180℃），硫磺燃燒蒸發(fā)損失。熔化時間過長，也使硫磺蒸發(fā)損失；這兩種情況均造成配比中硫磺含量減少，致使預埋螺母和螺旋道釘錨固后絕緣效果差且不穩(wěn)定。

（3）絕緣效果與硫磺錨固層的厚度有關，錨固層厚度越小，絕緣效果越差。見表1。

表1 錨固層厚度對絕緣效果的影響

（4）操作工藝過程中，粗集料（石子）和細集料（砂子）中的含泥量和含泥塊的控制也很重要。當含泥量（或含泥塊）多時，含水分也必然多，水分不容易蒸發(fā)，影響絕緣穩(wěn)定性。

（5）混凝土抗?jié)B性能差，是導致硫磺錨固螺栓或螺母和樹脂粘接擋板絕緣下降的原因。

（6）水泥、砂子的品種對混凝土軌枕抗?jié)B性有影響。海砂比河砂絕緣差，河砂比石英砂絕緣差。

（7）混凝土不間斷地進行濕潤養(yǎng)護，確保水泥水化反應的進行，使砂漿中的孔隙減少，將增加混凝土抗?jié)B能力。

2 改進措施

根據(jù)對以上問題的試驗分析，結合加工制造條件，認為從預埋螺母孔的直徑、預埋孔表面的密封性以及錨固、粘接材料的成份和配比等幾方面進行改進，可以滿足絕緣要求，具體措施如下。

（1）將沉軌槽螺母的預埋孔直徑尺寸改為φ65mm，加厚了錨固層的厚度。提高了錨固層的憎水性，有效阻止了混凝土中的水分子浸入錨固層內。

（2）提高混凝土澆筑密實度，可以降低軌枕板的滲水性。

鐵路標準軌枕為預應力工藝制成，混凝土密實性、抗?jié)B性好，水淋后內部滲入水分少，在試驗的標準大氣壓下絕緣值恢復快，達到行標要求。因此，在振搗混凝土時，增加混凝土的密實性，也可以達到防止水分滲入的作用。錨固后用樹脂膠將錨固與混凝土結合部進行封閉。

（3）根據(jù)表2第二項軌枕板2的方式，改變預埋件錨固和粘接材料的成分和配比，用滑石粉代替水泥，用石英砂代替河砂，增加了硫磺、石蠟比例成分。滑石粉和石蠟都屬于憎水材料，這樣，在錨固材料干燥后，錨固材料變成一種不透水的隔絕層，防止了水分通過錨固材料滲入到錨固螺母，提高了絕緣性能。具體措施：硫磺含量提高20％，普通砂改為石英砂，硅酸鹽水泥改為礦渣水泥，（可用滑石粉替代）見表2。

（4）改進前、后試驗結果對比。見表3和表4。

表2 改變錨固和粘接成分試驗

表3 改進前試驗記錄

表4 改進后試驗記錄

3 結論

采用以上的改進措施，生產了22根軌枕板，經過標準大氣條件下和水淋條件兩種狀態(tài)的測試，絕緣指標有了大幅度的提高，軌枕板絕緣一次交檢合格率由過去的65％提高到96％。投入運營使用中，無論是正常天氣還是惡劣天氣，均沒有出現(xiàn)軌道絕緣不良問題，保證編組場作業(yè)的安全運行。實踐證明改進措施有效可行。