提速道岔整治與技術(shù)改造的工作探討

吳春泰

近年來，隨著鐵路的數(shù)次大提速和多條高鐵線路的開通運營，提速道岔大量上道使用。如何最大限度地發(fā)揮提速道岔的技術(shù)優(yōu)勢，確保列車的運行安全，對電務維修部門提出了新的挑戰(zhàn)，同時也對提速道岔設(shè)備的運用質(zhì)量提出了更高的要求。

1 提速道岔外鎖閉裝置的特點

1.外鎖閉裝置去掉了尖軌之間的連接桿，改變了傳統(tǒng)的框架式結(jié)構(gòu)，使尖軌分別動作，既降低了尖軌整體的剛性，又減小了道岔的轉(zhuǎn)換阻力。

2.無論是道岔的啟動解鎖過程，還是密貼鎖閉過程，提速道岔外鎖閉裝置所需的轉(zhuǎn)換力均較小，而且承擔2根尖軌彈性力的時間，僅僅是道岔啟動解鎖后到道岔密貼鎖閉前這一段。

3.提速道岔外鎖閉裝置一旦鎖閉，列車經(jīng)過道岔時，輪對對尖軌的沖擊力基本傳不到轉(zhuǎn)轍設(shè)備上，從而延長了轉(zhuǎn)轍設(shè)備的使用壽命。

2 提速道岔上道使用現(xiàn)狀

近幾年蘭州電務段管轄的隴海線、蘭新線、蘭青線幾大主要干線為適應提速的要求，先后對所有車站的上、下行正線道岔進行了設(shè)備更新改造，將原來的普通ZD6型道岔更換為新型的S700外鎖閉道岔。但在新設(shè)備的運用中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。早期上道安裝的1/18號提速道岔 (每組道岔為5機牽引，尖軌由3機牽引，使用鉤形外鎖閉裝置;可動心軌由2機牽引，使用燕尾式外鎖閉裝置)，故障率較高，故障的修復時間較長，直接影響了提速道岔自身優(yōu)勢的發(fā)揮，對正常的行車秩序也造成了干擾。為此，做好提速道岔整治與技術(shù)改造是當前維修工作的重中之重。

通過對提速道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的檢修和對數(shù)次故障的分析，發(fā)現(xiàn)常見的故障現(xiàn)象：一是道岔的轉(zhuǎn)換故障，道岔不能解鎖，或轉(zhuǎn)換不到底不能鎖閉;二是道岔的表示故障，道岔轉(zhuǎn)換到位后無表示，或使用中斷表示。

3 故障原因分析

1.列車振動損害、外界因素的影響。由于我國鐵路具有重載、快速、客貨混編等特點，正線通過能力強，設(shè)備的使用率很高，列車過岔時產(chǎn)生的垂直振動和輪對對尖軌、心軌側(cè)向沖擊力極大，尤其是提速后的重載貨物列車，對道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的傷害更為嚴重，直接造成聯(lián)接銷、絕緣套管的快速磨損，插接件及緊固件的松動，檢測桿張嘴、電機托板變形斷裂、桿件曠動別勁、個別零部件損傷等。如：蘭州東車站2-4(2#道岔第4牽引點、心軌一動)絕緣套管、聯(lián)接銷磨損嚴重，使表示桿產(chǎn)生3 mm左右的曠動量，直接影響道岔的表示;河口南車站30-5(30#道岔第5牽引點、心軌二動)，蘭州東車站4-1(4#道岔第1牽引點、尖軌一動)、4-4(4#道岔第4牽引點、心軌一動)、4-5(4#道岔第5牽引點、心軌二動)電機安裝托板下沉變形，使桿件別勁卡阻，增大了道岔轉(zhuǎn)換阻力直接影響道岔轉(zhuǎn)換。外界因素也對道岔造成一定的影響，如：外鎖閉裝置內(nèi)掉入異物、機車撒沙子等影響道岔轉(zhuǎn)換;冬季下雪清掃不及時，西北晝夜溫差大，雪融化后再次結(jié)冰，造成鎖鉤與鎖閉鐵凍死，道岔不能解鎖轉(zhuǎn)換等。

2.客觀因素的影響。蘭州電務段管轄的隴海線、蘭新線、蘭青線均為上、下行復線。正常情況下 (故障改方例外)，復線的上、下行是單方向行車，直接造成鋼軌向一個方向竄動、爬行。如：蘭州東車站2/4#道岔，2#道岔連接在下行正線上，4#道岔連接在上行正線上，2#、4#道岔始終分別受到下行、上行方向的沖擊，久而久之，造成鋼軌向一個方向竄動、爬行，甚至達到40～50 mm(規(guī)定標準小于20 mm)，直接影響道岔設(shè)備的穩(wěn)定性，造成密貼、表示的改變。

3.施工安裝質(zhì)量問題。由于提速道岔外鎖閉裝置采用垂直機械鎖閉方式，對整體道岔的安裝提出了更高的要求。必須嚴格施工安裝標準，道岔的外鎖閉裝置和安裝裝置的安裝必須在工務道床水平、鋼枕位置準確及尖軌、心軌宏觀密貼等相關(guān)部位達到安裝標準前提下實施。外鎖閉裝置及安裝裝置應安裝平順、各部幾何尺寸達到標準，動作桿、連接桿、鎖閉桿應成一條直線，并與工務鋼軌平行且保留規(guī)定的間隙。所以，施工安裝是否標準對道岔的使用、維修起著決定性的作用，同時也是直接造成道岔故障的主要因素之一。提速道岔在國內(nèi)安裝使用的時間較短，對新設(shè)備、新技術(shù)無任何經(jīng)驗，再加上施工時間緊，設(shè)備倉促上道，施工安裝不細，工程質(zhì)量不高等，致使故障頻頻發(fā)生。如：蘭州東車站2#道岔施工方在安裝時無經(jīng)驗，北側(cè)尖軌被摔出現(xiàn)拱腰現(xiàn)象，致使在日后的使用中經(jīng)常出現(xiàn)外鎖閉轉(zhuǎn)換卡阻故障，同時道岔密貼不良4 mm試驗難以保證。

4.工務方面存在的問題。提速道岔運用質(zhì)量的好壞與工務方面密切相關(guān)，若工務存在較多問題和病害將直接影響道岔的正常使用?；舶宓醢鍑乐?(規(guī)定連續(xù)4塊滑床板中至少有3塊接觸良好)，頂鐵間隙過大 (規(guī)定小于1 mm)，道床不實(甚至有些地方起伏達30 mm左右)等原因，將加劇過車時對道岔設(shè)備產(chǎn)生的沖擊力和振動力，加劇各種軸銷、絕緣套管的磨損和對設(shè)備的傷害，縮短設(shè)備的使用壽命。同時還會造成密貼和表示的改變，使道岔轉(zhuǎn)換困難或無表示，直接影響行車。

5.維修方面的問題。新設(shè)備、新技術(shù)上道使用的時間不長，沒有任何維護經(jīng)驗，在實際的維修當中，存在著調(diào)整、維護不當?shù)葐栴}。保持機械部分調(diào)整適度和外鎖閉系統(tǒng)清潔油潤應是調(diào)整、維護的重點。道岔的定、反位開程和鎖閉量要調(diào)整均勻，外鎖閉裝置的機械調(diào)整要適度，同時還要根據(jù)季節(jié)和溫度的變化 (夏季、冬季)進行適當調(diào)整。鎖鉤不宜調(diào)得過緊，否則，容易造成外鎖閉裝置不能解鎖轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)不到底。在維護時要保證鎖鉤與鎖閉桿、鎖鉤與鎖鉤連接軸、心軌燕尾鎖閉裝置的所有摩擦面清潔、無異物、油潤、動作靈活不卡阻。

堤防工程中首先要進行地基鋪填，碾壓好的合成土料鋪在第一層，然后分段之后在地基上鋪一層土料，碾壓一層鋪一層，層層鋪填層層碾壓，鋪填好地基之后還要對側(cè)面進行防水防滲處理，構(gòu)筑混凝土防滲墻，注意地基鋪填的寬度、厚度都要滿足施工要求。

6.設(shè)計存在的問題。發(fā)現(xiàn)可動心軌燕尾式外鎖閉裝置設(shè)計不合理，安裝復雜，調(diào)整繁瑣，耐沖擊振動性差，故障率較高。其中，帶動心軌轉(zhuǎn)換的大拉板磨損嚴重，造成曠動量大，在動作過程中極易卡阻，直接造成道岔的轉(zhuǎn)換和表示故障，4 mm試驗難以保證。

4 整治措施

1.減小列車振動的損害，克服外界因素的影響。聯(lián)系工務部門對管內(nèi)所有提速道岔岔區(qū)部分的道砟全部進行了更換，岔區(qū)安裝枕處均換成20～40 mm級配方優(yōu)質(zhì)小道砟，在枕間填滿并搗固夯實，以便有效吸收過車時產(chǎn)生的振動及沖擊力，從而起到了減振和保護設(shè)備的作用。采用加裝檢測桿托架的方法解決因列車振動使檢測桿張嘴影響道岔表示的問題。同時還對轉(zhuǎn)轍機和外鎖閉裝置加裝防塵罩，徹底消除外界因素對道岔外鎖閉裝置的影響。

2.對于單方向長期行車造成鋼軌向一個方向竄動、爬行的問題，在每組提速道岔電務拉桿處前后4根枕木頭上，加裝固定拉板，提高道床的穩(wěn)定性。同時，要求工務在每組道岔尖軌處加裝不少于6個防爬器，使問題得到有效解決。

3.克服施工質(zhì)量、工務方面存在的問題。積極與工務方面加強聯(lián)系溝通，密切協(xié)作，多次針對提速道岔存在的問題進行工、電聯(lián)合整治。在整治過程中，按照規(guī)定和標準，要求工務方面對翹頭、拱腰的尖軌全部進行更換，道岔設(shè)備的穩(wěn)定性大大提高，故障明顯減少。

4.加強業(yè)務素質(zhì)培訓，不斷提高維護能力。為使提速道岔的維護步入正軌，段制定了《提速道岔檢修維護管理辦法》、《提速道岔檢修維護內(nèi)容及標準》、《提速道岔檢修維護作業(yè)程序》等制度，同時還建立了《提速道岔設(shè)備管理臺賬》，采用《工、電聯(lián)合整治作業(yè)通知單》等維修、維護管理辦法。為了盡快提高電務人員的維修水平，舉辦了數(shù)期提速道岔業(yè)務學習培訓班，通過聘請廠方專業(yè)技術(shù)人員，采用理論和現(xiàn)場授課方式，對職工進行業(yè)務素質(zhì)培訓，取得了很好的效果。

5.遺留問題。雖然通過上述諸多方法的整治，提速道岔的故障明顯減少，但是，心軌燕尾式外鎖閉裝置造成的故障還是沒有得到根本解決。

5 技術(shù)改造

5.1 心軌燕尾式外鎖閉裝置存在的問題

1.燕尾式外鎖閉裝置采用單懸臂梁結(jié)構(gòu)，重量大，調(diào)整困難。工作時，除承擔尖軌水平方向的道岔轉(zhuǎn)換牽引力和鎖閉力外，還承擔列車過岔時所產(chǎn)生的垂直方向沖擊力，其銷、軸、滑動面磨損極快，經(jīng)過一段時間的使用后，托板面出現(xiàn)磨損凹槽、桿件曠動，影響道岔的轉(zhuǎn)換和表示，同時造成設(shè)備使用壽命的縮短。

2.燕尾式外鎖閉裝置體積大，燕尾鎖閉鐵、大拉板幾何形狀復雜，廠方采用了鑄鋼工藝，由此造成材料強度不高，上道使用不久就發(fā)現(xiàn)有老傷裂紋現(xiàn)象，一旦斷裂，道岔可動心軌將失去控制，后果不堪設(shè)想。

3.《信號維護規(guī)則》中關(guān)于4 mm不鎖閉試驗要求難以保證。

4.零配件較多，施工安裝繁瑣。

5.結(jié)構(gòu)復雜，維修調(diào)整工作量大。

5.2 心軌鉤形外鎖閉裝置的優(yōu)點

1.設(shè)計合理。采用斜面工作原理，當轉(zhuǎn)轍機牽引鎖閉桿移動時，鎖閉桿凸臺通過鎖閉鉤缺口牽引心軌轉(zhuǎn)換，當?shù)啦磙D(zhuǎn)換到位密貼時，鎖閉桿凸臺將鎖閉鉤的凸臺頂起，鎖閉鉤緊緊鉤住鎖閉鐵，實現(xiàn)外鎖閉。

2.結(jié)構(gòu)簡單。心軌鉤形外鎖閉裝置由鎖閉桿、鎖鉤和鎖閉鐵三大件組成，心軌與鎖鉤只通過一處連接，再無其他任何連接環(huán)節(jié)，各部絕緣墊管都采用固定死連接方式，使設(shè)備的使用壽命大大增加。

3.材料強度高。采用碳鋼鍛造工藝加工，消除了材料老傷裂紋的重大隱患。

4.能夠保證《信號維護規(guī)則》中關(guān)于4 mm不鎖閉試驗的要求。

5.施工安裝簡單，維修調(diào)整方便。

通過與設(shè)計廠家溝通協(xié)商，逐步對早期上道的所有1/18號提速道岔可動心軌外鎖閉裝置進行技術(shù)改造，將心軌處原燕尾式外鎖閉裝置全部更新改造為鉤形外鎖閉裝置，從根本上消除了設(shè)備存在的隱患，使提速道岔設(shè)備運用質(zhì)量和穩(wěn)定性得到明顯地提高，故障率大幅下降，提速道岔的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，為鐵路列車的安全和高速運行提供了強有力的保證。

［1］ 中華人民共和國鐵道部.關(guān)于對提速道岔設(shè)備進行補強改造說明［S］.2008.

［2］ 中華人民共和國鐵道部.鐵路信號設(shè)備維護規(guī)則［M］.北京：中國鐵道出版社，2012.

［3］ 劉建華.道岔結(jié)構(gòu)與維修養(yǎng)護［M］.北京：中國鐵道出版社，2013.