鐵路固定型道岔打磨技術(shù)研究

崔昌龍

摘 要 2012年11月，蘭州鐵路局迎來了第一臺(tái)RGH-20C型道岔打磨車，結(jié)束了長(zhǎng)期以來蘭州鐵路局大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)沒有道岔打磨項(xiàng)目的歷史。本文針對(duì)西北地區(qū)鐵路道岔磨耗實(shí)際情況，制定出打磨方案。

關(guān)鍵詞 非全線 全線 尖軌 岔心

一、道岔打磨的目的和方式

鋼軌是軌道交通的主要部件，鋼軌與列車的車輪直接接觸，其質(zhì)量的好壞直接影響到行車的安全性和平穩(wěn)性。而道岔是線路上的薄弱環(huán)節(jié)，道岔鋼軌病害比區(qū)間線路更加嚴(yán)重，其打磨也成了重中之重。

1.道岔打磨的目的。道岔打磨可以消除道岔鋼軌內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的肥邊和軌頂?shù)聂~鱗傷、長(zhǎng)短波磨等損傷，尤其是對(duì)尖軌、心軌的打磨，使得尖軌部位肥邊基本被消除，改善心軌到翼軌間的輪軌關(guān)系，使車輪從尖軌到基本軌、心軌到翼軌的過渡比較平穩(wěn)。同時(shí)在實(shí)際操作中可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要修理軌頭輪廓，打磨后，經(jīng)列車碾壓后在鋼軌頂面中部形成15 mm～20 mm寬的光帶，可獲得良好的輪軌關(guān)系，提高了岔區(qū)鋼軌的平順性，有效延長(zhǎng)了道岔使用壽命。

2.道岔打磨方式。目前我國(guó)鐵路鋼軌打磨作業(yè)一般分為兩種，即預(yù)防性打磨和修理性打磨。預(yù)防性打磨是在缺陷形成前進(jìn)行的經(jīng)常性維護(hù)，主要對(duì)新更換或在線狀態(tài)較好鋼軌采用的一種打磨方式。修理性打磨是在缺陷形成后進(jìn)行打磨，消除已有缺陷。由于我局實(shí)際情況，我局道岔均采用修理性打磨。在進(jìn)行基本打磨時(shí)，打磨速度4 km/h ～8 km/h，功率70%；在進(jìn)行拋光打磨時(shí)，打磨速度 5 km/h ～10 km/h，功率50%。打磨不少于10遍，其中2遍拋光，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可增加打磨遍數(shù)，提高打磨質(zhì)量。

二、固定型道岔打磨方案

1.非全線打磨。非全線打磨主要使用與初次接觸道岔打磨、無任何現(xiàn)場(chǎng)打磨經(jīng)驗(yàn)的人員，可有效避免內(nèi)側(cè)大角度打磨時(shí)對(duì)尖軌、叉心造成損失。其具體打磨方案如下：

（1）各打磨點(diǎn)說明：A點(diǎn)：岔跟后25 m處；B點(diǎn)：叉心后直側(cè)股相鄰兩軌凈間距100 mm處；C點(diǎn)：叉心頂寬50 mm處；D點(diǎn)：咽喉前100 mm處；E點(diǎn)：尖軌與基本軌凈間距100 mm處；F點(diǎn)：尖軌頂寬20 mm處；G點(diǎn)：尖軌尖端處；H點(diǎn)：岔尖基本軌前25 m處。見圖1。

圖1 打磨作業(yè)點(diǎn)標(biāo)記圖

打磨過程：①設(shè)定作業(yè)駕駛室。②走行至作業(yè)起始點(diǎn)A點(diǎn)處，放下全部打磨砂輪開始打磨作業(yè)。 ③作業(yè)至B點(diǎn)，提起所有打磨砂輪。④ 到D點(diǎn)放下全部打磨砂輪。⑤ 到E點(diǎn)收起所有外側(cè)角度打磨砂輪。⑥到F點(diǎn)收起所有內(nèi)側(cè)角度打磨砂輪。⑦到G點(diǎn)放下全部打磨砂輪。⑧ 到H點(diǎn)外收起全部打磨砂輪。⑨根據(jù)需要，轉(zhuǎn)換作業(yè)司機(jī)室，進(jìn)行下一步作業(yè)。⑩反向作業(yè)時(shí)參照正向作業(yè)程序。如側(cè)股打磨，參照直股進(jìn)行。

（2）護(hù)軌處通打磨角度。在護(hù)軌地段，進(jìn)行內(nèi)側(cè)45°～35°大角度打磨時(shí)，磨頭容易與護(hù)軌發(fā)生碰撞，極易造成嚴(yán)重?fù)p失。如用以砂輪最大內(nèi)傾角45°、橫移量50 mm為例：護(hù)軌平直部分輪緣槽標(biāo)準(zhǔn)寬度為42 mm，砂輪直徑152 mm，在內(nèi)傾角45°，橫移量50 mm打磨時(shí)，砂輪與基軌接觸面內(nèi)側(cè)42 mm處垂直平面內(nèi)砂輪底點(diǎn)低于護(hù)軌高度，致使砂輪無法完全通過輪緣槽，與護(hù)軌發(fā)生卡碰，碎裂。若繼續(xù)增大橫移量，以此來避免磨頭與護(hù)軌發(fā)生碰撞，將會(huì)導(dǎo)致磨頭發(fā)生錐形磨損，同時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響打磨質(zhì)量?？紤]到實(shí)際運(yùn)營(yíng)線路，正常情況下護(hù)軌最大可能高出基本軌22 mm左右和道岔打磨車本身設(shè)計(jì)等因素。建議：護(hù)軌通打磨的最大角度不超過35°，打磨前應(yīng)測(cè)量護(hù)軌與基軌的距離和高差，并對(duì)其距離小于42 mm或高差大于18 mm的護(hù)軌進(jìn)行測(cè)試，可有效防止磨頭與護(hù)軌發(fā)生碰撞。注意：在地面擺作業(yè)提示牌時(shí)，需在各打磨點(diǎn)前增加兩根枕木的安全距離。

2.全線打磨。由于固定型道岔存在有害空間，采用非全線打磨方式打磨時(shí)，道岔的尖軌、叉心部分不能夠完全打磨，使兩股鋼軌打磨不對(duì)稱，尖軌和叉心部位的波磨和肥邊不能消除，造成道岔尖軌和叉心部位左右股鋼軌的光帶位置不同，使兩側(cè)車輪滾過的長(zhǎng)度不同，加劇了蛇形運(yùn)動(dòng)，影響行車的平穩(wěn)性。

采用全線打磨可以消除道岔鋼軌內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的肥邊和軌頂?shù)聂~鱗傷、長(zhǎng)短波磨等損傷，尤其是對(duì)尖軌、叉心的打磨，使得尖軌、叉心部位肥邊被基本消除，車輪從尖軌到基本軌的過渡比較平穩(wěn)。同時(shí)在實(shí)際操作中可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要修理軌頭輪廓，可獲得良好的輪軌關(guān)系，提高了鋼軌的平順性。

（1）尖軌打磨。在道岔的設(shè)計(jì)過程中，為保證尖軌具有承受車輪壓力的足夠強(qiáng)度，規(guī)定尖軌頂寬度50 mm以上部分才可以受力，尖軌頂寬度在20 mm以下部分由基本軌受力，尖軌頂寬20 mm～50 mm部分為車輪荷載的過渡段，尖軌的尖端應(yīng)比基本軌頂面低2 mm，使車輪輪緣不會(huì)撞擊尖軌尖端。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是：不同的尖軌，由于密貼度的不同、尖軌尖端至尖軌頂寬20 mm處的區(qū)段與基本軌高差的不同，在進(jìn)行大角度45°～35°通打磨時(shí)，磨頭也會(huì)打磨到尖軌頂寬20 mm以內(nèi)的部分，為保證大角度45°～35°通打磨時(shí)尖軌不被損傷，當(dāng)尖軌密貼度大于1 mm或尖軌尖端與基本軌高差小于10 mm時(shí)，大角度45°～35°不對(duì)其進(jìn)行打磨，跳過該區(qū)域，只進(jìn)行35 °～0°的通打磨，即保證了尖軌不受損失，又消除了尖軌病害，使輪軌關(guān)系得到了調(diào)整和改善，提高了車輪從尖軌到基本軌的過渡的平穩(wěn)性。

（2）叉心打磨。不同型號(hào)岔心其打磨方式也不同，目前，分為整鑄和貝爾岔心兩種岔心。整鑄型岔心采用正向作業(yè)，貝爾型岔心采用反方向作業(yè)。

①整鑄道岔采用正方向打磨。由于從尖軌過渡到翼軌堆高是一個(gè)上升過程，翼軌堆高的接觸面積較窄，上升坡度較陡，磨石沖擊翼軌堆高，損害磨石導(dǎo)向柱和叉心。因此，采用反方向打磨，從翼軌堆高過渡到尖軌是一個(gè)下降過程，磨石沒有正面撞擊翼軌堆高。磨石從懸空狀態(tài)向下加壓直至接觸尖軌，尖軌與基本軌銜接處基本成一平面，對(duì)磨石導(dǎo)向柱的及橫移裝置的沖擊有所減緩。

②貝爾道岔采用反向打磨。由于貝爾道岔的翼軌整體比尖軌高，如正向打磨，磨石從基本軌爬上翼軌，對(duì)磨石導(dǎo)向柱和橫移油缸產(chǎn)生沖擊，造成翼軌頂面偏外側(cè)損傷，因此，采用反向打磨。

尖端到基本軌拐點(diǎn)處的距離為488 mm，說明我們?cè)诖蚰r(shí)砂輪需要在488 mm的有害空間上過渡。在這段區(qū)段打磨時(shí)，砂輪最外緣與鋼軌接觸打磨，對(duì)磨頭工作裝置形成了最大的壓力和扭曲力，同時(shí)這個(gè)壓力和扭曲力還在這段區(qū)域不穩(wěn)定的跳動(dòng)，造成對(duì)工作裝置和磨頭較大的震動(dòng)和沖擊。增加了磨石的消耗和減短了工作裝置的使用壽命，也會(huì)對(duì)實(shí)際的打磨作業(yè)質(zhì)量造成影響，見圖2。

圖2 貝爾型道岔轍岔

貝爾叉心有害空間寬度110 mm，在打磨時(shí)，小車導(dǎo)向輪在此處為自由狀態(tài)，極易墜入有害空間，造成翼軌內(nèi)側(cè)損傷，并沖擊叉心尖端，造成叉心尖端內(nèi)側(cè)損傷。因此，必須對(duì)有害空間進(jìn)行填充，牢固安置好填充模塊，并通過調(diào)整小車側(cè)壓油缸鎖定距離，消除小車導(dǎo)向輪沖擊岔心心軌尖及掉入有害空間的問題。注意：整鑄型叉心不能對(duì)有害空間填充，否則，影響作業(yè)車走行。

三、結(jié)束語

蘭州鐵路局道岔打磨起步較晚，無論在打磨技術(shù)方面、還是在現(xiàn)場(chǎng)打磨經(jīng)驗(yàn)方面都很薄弱，在今后的工作中，仍需繼續(xù)學(xué)習(xí)，不斷提高打磨技術(shù)，完善預(yù)防性、修理性打磨機(jī)制，形成蘭州鐵路局特色鋼軌打磨。

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