探析高速道岔尖軌不足位移的原因及整治措施

張偉

摘要：道岔是鐵路軌道結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分，也是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)鐵路機(jī)車車輛的運(yùn)行速度有著重要影響。而尖軌作為道岔的重要組成部分，對(duì)列車行駛速度有著直接影響。尖軌與基本軌之間的密貼情況，尖軌線型，尖軌的自身剛度等等都嚴(yán)重影響著列車的過岔速度。本文著重分析了尖軌不足位移的原因，以及整治辦法，為高速鐵路的日常養(yǎng)護(hù)維修提供參考意見。

關(guān)鍵詞：高速道岔；尖軌；不足位移

1、前言

高速道岔的養(yǎng)護(hù)維系是一個(gè)系統(tǒng)性工程，將軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)、軌道電路與電務(wù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、機(jī)械精細(xì)制造、機(jī)械化鋪設(shè)與養(yǎng)護(hù)、精密量測(cè)以及信息化管理等集于一身。鑒于此，高速鐵路對(duì)道岔的要求也更高，更嚴(yán)格，要求道岔具有高速度、高舒適性、高可靠性、高精度及高平順性、高穩(wěn)定性與少維修、易維修。因而，高速道岔的養(yǎng)護(hù)維修就顯得格外重要而必要。

本文主要分析了道岔尖軌不足位移的原因以及整治措施。

2、高速道岔尖軌不足位移

2.1、不足位移概念的提出

“不足位移”最初是在客專道岔中提出這個(gè)概念，其后才逐漸運(yùn)用到其它大號(hào)碼道岔和高速道岔中?！安蛔阄灰啤笔歉咚俚啦碇谐L尖軌在實(shí)現(xiàn)尖軌轉(zhuǎn)換過程中尖軌沒有移動(dòng)到設(shè)計(jì)的位置，從而影響道岔的正常使用。

對(duì)于普速道岔來講，道岔轉(zhuǎn)轍器中，最后一個(gè)牽引點(diǎn)都是設(shè)計(jì)在尖軌軌頭寬度70mm斷面處，也就是在尖軌密貼段跟端后，而后部則不設(shè)置牽引點(diǎn)，因此在實(shí)現(xiàn)尖軌轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)轍器各牽引點(diǎn)只能保證尖軌密貼部位的正常工作狀態(tài)，而后段是在沒有固定外力作用的情況下的一種自由跟進(jìn)狀態(tài)，那么后段長度越長，自由跟進(jìn)量就越容易不會(huì)滿足設(shè)計(jì)要求，所以普速道岔尖軌部分的“不足位移_只指轉(zhuǎn)轍器尖軌與基本軌密貼與不密貼情況。而隨著高速道岔的應(yīng)用和發(fā)展，“不足位移”已經(jīng)不僅包含道岔尖軌與基本軌的密貼問題，更重要的是研究道岔尖軌轉(zhuǎn)換后的整體線形位移問題。例如德國BWG18#道岔中，尖軌部分設(shè)置3個(gè)牽引點(diǎn)，3組密貼檢測(cè)器，其目的就是為了控制整個(gè)尖軌轉(zhuǎn)換后的線形位移問題。

2.2、不足位移對(duì)道岔的影響

道岔尖軌不足位移會(huì)對(duì)道岔區(qū)間輪軌關(guān)系產(chǎn)生直接影響，尖軌與基本軌問的超限不足位移會(huì)使行車存在嚴(yán)重的安全隱患。當(dāng)尖軌與基本軌不密貼時(shí)，尖軌垂向和橫向振動(dòng)要比密貼時(shí)劇烈得多。當(dāng)尖軌與基本軌的不密貼情況比較明顯時(shí)，可能導(dǎo)致列車進(jìn)入道岔時(shí)輪對(duì)卡在縫隙中，從而產(chǎn)生擠岔，將會(huì)嚴(yán)重危及行車安全。

此外，不足位移引起尖軌產(chǎn)生的垂向和橫向振動(dòng)會(huì)直接或間接作用到車體、輪對(duì)、岔枕以及道床板，導(dǎo)致這些結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的損害，對(duì)于維持車輛一道岔系統(tǒng)穩(wěn)定、延長尖軌使用壽命是相當(dāng)不利的。因此對(duì)尖軌位移不足問題的處理一直都是工務(wù)養(yǎng)護(hù)維修工作的重點(diǎn)，更是道岔設(shè)計(jì)的難點(diǎn)問題。

2.3、不足位移形成的原因分析

通過對(duì)多組道岔尖軌不足位移分析研究，尖軌與基本軌存在不足位移的原因主要有以下五點(diǎn)：

（1）道岔實(shí)際的幾何尺寸與設(shè)計(jì)要求間存在誤差

1、由于高速道岔對(duì)幾何尺寸精度要求較高，而在鋪設(shè)過程中難度較大，使其在鋪設(shè)中就存在誤差，造成使用前幾何尺寸就出現(xiàn)較大偏差。

2、高速道岔經(jīng)過長時(shí)間使用后，道岔各部件控制力有所下降，這就造成軌距難以控制、軌道承載能力降低，最終結(jié)果是道岔幾何形位不良，尖軌不足位移較大。

（2）假密貼導(dǎo)致不足位移產(chǎn)生。

1、由于鋼軌磨損、框架幾何尺寸不佳以及平順度不佳這些原因，造成基本軌的工作邊與尖軌的非工作邊“肥邊”現(xiàn)象，從而產(chǎn)生不密貼或假密貼。

2、當(dāng)滑床板彎曲或滑床臺(tái)脫焊，這會(huì)使得尖軌在滑床臺(tái)上不能落平，從而尖軌位置形成歪斜或者吊空現(xiàn)象，而產(chǎn)生不密貼或假密貼。

（3）頂鐵過長或過短

頂鐵過長，尖軌豎切部分不密貼；頂鐵過短，頂鐵則與尖軌不靠。尖軌頂鐵過長或過短，除制造及設(shè)計(jì)安裝位置不正確外，尖軌爬行會(huì)直接導(dǎo)致頂鐵與尖軌配合位置的變化，變相地使頂鐵過長或過短，造成離縫，從而尖軌與基本軌不密貼。

（4）尖軌動(dòng)程不足

轉(zhuǎn)轍機(jī)與尖軌動(dòng)作拉桿不在同一水平面上，或者尖軌拉桿尺寸調(diào)整與選配欠佳，造成尖軌轉(zhuǎn)換時(shí)尖軌扳動(dòng)不到位，與基本軌有縫隙，產(chǎn)生不足位移。

（5）硬彎

尖軌或基本軌本身有硬彎，造成尖軌刨切部位與基本軌不密貼，從而使基本軌頂鐵與尖軌之間的縫隙超過標(biāo)準(zhǔn)值。

2.4、不足位移治理措施

（1）確定道岔前后及中心的位置，核驗(yàn)道岔幾何尺寸是否符合要求，保證基本軌與尖軌線形的平順性，修正基本軌與尖軌的側(cè)彎或彎曲矢度不足。

（2）電務(wù)配合，消除“肥邊”。在消除“肥邊”時(shí)，要使用專業(yè)設(shè)備沿鋼軌下顎慢慢切除，切不可對(duì)軌面造成擦傷。

（3）綜合考慮頂鐵的位置，修正頂鐵長度，同時(shí)也要注意不要為消除尖軌與頂鐵不密貼而盲目增減調(diào)整墊片，使頂鐵擠彎尖軌。靜態(tài)檢查時(shí)，頂鐵和尖軌之間要保持小于等于1mm的縫隙為宜。

（4）對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)和尖軌動(dòng)作拉桿的位置進(jìn)行重新調(diào)整，使其處于同一水平面。依據(jù)尖軌牽引點(diǎn)位置及動(dòng)程距離選配尖軌拉桿尺寸。

2.5、做好動(dòng)態(tài)檢測(cè)、靜態(tài)分析

動(dòng)態(tài)儀器檢測(cè)和添乘檢查是檢測(cè)不足位移主要的方法，儀器檢測(cè)是科學(xué)而有數(shù)值依據(jù)的，為理論分析提供重要資料，并指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作。添乘檢查是維修效果的核驗(yàn)，準(zhǔn)確度與儀器檢查結(jié)果、位置有一定差別。

靜態(tài)分析就是根據(jù)動(dòng)態(tài)檢查找出的具體位置，現(xiàn)場(chǎng)找到相應(yīng)的問題。能否準(zhǔn)確找出相應(yīng)的問題，是評(píng)價(jià)靜態(tài)分析技術(shù)人員技能的標(biāo)準(zhǔn)，要做到動(dòng)態(tài)檢測(cè)和靜態(tài)分析基本一樣，除平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)積累外，還應(yīng)做到以下兩點(diǎn)：

（1）就算直接觀察轉(zhuǎn)換設(shè)備狀況良好，也不能忽略儀器檢測(cè)出的不足位移，不僅要找出超限部位，還要找出造成不足位移的原因。

（2）要結(jié)合靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)觀察，觀察軌道線路情況，分析病害原因。對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)出的二級(jí)以上的病害都要認(rèn)真分析，做到“無因不返…無果不回”。

在日常養(yǎng)護(hù)維修中，只有通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和靜態(tài)分析相結(jié)合監(jiān)測(cè)不足位移，并縮小動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)（檢查）值之差，不足位移的病害才可以消除。

3小結(jié)

現(xiàn)代交通，速度就是其脈門，當(dāng)今社會(huì)人們都在盡一切可能追求旅行的高速度。我國鐵路也在不斷探索提高速度的可能性。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國逐漸形成了高速鐵路網(wǎng)，城際快速鐵路網(wǎng)，同時(shí)對(duì)既有線進(jìn)行大規(guī)模提速，高速鐵路在我國鐵路網(wǎng)中有著越來越重要的地位。從而高速鐵路的養(yǎng)護(hù)維修就越來越重要，作為高速鐵路的重要組成道岔的研究就顯得重要而迫切。高速鐵路由于其自身高速的特點(diǎn)，相對(duì)于普通鐵路對(duì)道岔有了相當(dāng)嚴(yán)格的要求。道岔對(duì)于高速鐵路的重要性不言自明，所以研究道岔對(duì)行車安全的影響必要而迫切。分析道岔病害原因及維修方法對(duì)高速鐵路有著重要意義。本文只是本文主要分析道岔尖軌不足位移的影響及防治措施，當(dāng)然還有很多其他原因，因此還需要更進(jìn)一步的研究。