三開道岔用于折返時(shí)的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)難點(diǎn)

張 軍，吳勇國(guó)，王 帆

1 三開道岔的研制及應(yīng)用概述1

三開道岔在我國(guó)經(jīng)過近30年的使用，技術(shù)已較為成熟，同時(shí)也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。最早于1978年開始三開道岔的研究設(shè)計(jì)工作，并于1979年提出了試驗(yàn)性設(shè)計(jì)圖，由廠家試制，1981年初在上海局艮山門編組場(chǎng)進(jìn)行試鋪。2004年開展了地鐵用三開道岔研究設(shè)計(jì)工作。2007年完成了上海地鐵首組三開道岔的試制試鋪工作，但由于三開道岔的結(jié)構(gòu)較單開道岔復(fù)雜，運(yùn)行條件又受到一定的限制，真正使用的地方并不是很多[1]。

隨著我國(guó)城市軌道交通的快速發(fā)展，為了降低工程造價(jià)，減小成本，三開道岔已開始在城市軌道交通線路上應(yīng)用[2]。天津地鐵 6號(hào)線一期工程北起東麗區(qū)大畢莊，南至南開區(qū)水上公園東路，線路長(zhǎng)28.3 km，共設(shè)車站 26座，線路調(diào)度中心設(shè)在華苑綜合指揮中心。首開段為人民醫(yī)院站至水上公園東路站區(qū)段，共10座車站，于2016年8月6日開通試運(yùn)營(yíng)，其中外院附中站、人民醫(yī)院站和水上公園東路站各設(shè)有2組三開道岔，共計(jì)6組，列車在人民醫(yī)院站和水上公園東路站進(jìn)行折返站作業(yè)，人民醫(yī)院站 1703#和水上公園東路站2604#兩組三開道岔為首開段折返三開道岔。首開段折返點(diǎn)如圖1所示。

圖1 首開段折返點(diǎn)示意Fig. 1 The first open turn back point

2016年12月31日天津地鐵6號(hào)線一期全線開通，列車在南孫莊站和水上公園東路站進(jìn)行折返站作業(yè)，人民醫(yī)院站 1703#三開道岔不再用于折返作業(yè)，但是由于分期開通，水上公園東路站 2604#三開道岔依然用于折返，至今折返時(shí)間已達(dá)14個(gè)月，日均動(dòng)作次數(shù)為220次。水上公園東路站列車折返路徑如圖2所示。

圖2 水上公園東路站列車折返路徑示意Fig. 2 Turning back path of East Road Station of Water Park

天津地鐵 6號(hào)線 6組三開道岔配型的轉(zhuǎn)轍機(jī)為ZDJ9-C型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)，其特性為不可擠單桿內(nèi)鎖，動(dòng)作桿動(dòng)程為220±2 mm，表示桿動(dòng)程為180±15 mm，額定轉(zhuǎn)換力為2.5 kN，摩擦轉(zhuǎn)換力為3.8～5.6 kN。同時(shí)，在每組三開道岔處配置有4臺(tái)密貼檢查器，型號(hào)為JM-A型[3]。

普通道岔選用的 ZDJ9-C型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)配置的表示桿動(dòng)程為160±20 mm。三開道岔因其特殊的結(jié)構(gòu)，存在3個(gè)動(dòng)程值，其最大動(dòng)程為189±5 mm[4]。信號(hào)專業(yè)在轉(zhuǎn)轍機(jī)選型配桿時(shí)尤其需要注意，配桿長(zhǎng)度必須要滿足道岔的最大動(dòng)程，否則會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)打入深度不夠（不小于4 mm）、表示缺口無法調(diào)整到規(guī)定范圍（表示缺口范圍2±0.5 mm）等一系列的問題，導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機(jī)出現(xiàn)無表示故障，因此天津地鐵為三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)配置的表示桿動(dòng)程為180±15 mm[5]。

2 三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)維護(hù)特點(diǎn)

由于三開道岔的特殊結(jié)構(gòu)以及用于折返的重要性，需要有針對(duì)性地對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。尤其是密貼力的調(diào)整，側(cè)向尖軌2/4 mm的測(cè)試點(diǎn)位，室內(nèi)繼電器的檢修和更換周期，動(dòng)作桿與表示桿連接銷的更換周期以及道岔開程調(diào)整等內(nèi)容需要進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。

2.1 密貼力的調(diào)整

三開道岔每個(gè)拉桿將一根直向尖軌和一根側(cè)向尖軌相連，當(dāng)要實(shí)現(xiàn)開通右側(cè)曲股時(shí)，需要A轉(zhuǎn)轍機(jī)先帶動(dòng)直向尖軌與基本軌密貼，然后B轉(zhuǎn)轍機(jī)帶動(dòng)側(cè)向尖軌與直向尖軌密貼[6]。在調(diào)整直向尖軌密貼時(shí)與普通的單開道岔一致。但在調(diào)整側(cè)向尖軌密貼時(shí)需要注意密貼力不能過大，因?yàn)檎{(diào)整密貼力時(shí)，力F沿拉桿水平方向施加，然而側(cè)向尖軌與道岔拉桿不是直接相連，而是與側(cè)向尖軌伸長(zhǎng)的連接鐵通過銷子連接在一起，這樣沿拉桿水平方向施加的密貼力F不是直接作用于側(cè)向尖軌，反而當(dāng)密貼力調(diào)整過大時(shí)側(cè)向尖軌與直向尖軌之間會(huì)出現(xiàn)不密貼的現(xiàn)象，這是由于三開道岔特殊的構(gòu)造導(dǎo)致的，信號(hào)專業(yè)在調(diào)整密貼力時(shí)需要額外注意。三開道岔結(jié)構(gòu)及動(dòng)作如圖3所示。

圖3 三開道岔結(jié)構(gòu)及動(dòng)作示意Fig. 3 The structure and action of the three-way switch

2.2 側(cè)向尖軌2/4 mm的測(cè)試點(diǎn)位

直向尖軌信號(hào)專業(yè)在進(jìn)行2/4 mm指標(biāo)測(cè)試時(shí)，其測(cè)試點(diǎn)與普通的單開道岔一致，位于牽引點(diǎn)拉桿的中心處[7]。由于側(cè)向尖軌與拉桿不是直接相連，所以測(cè)試側(cè)向尖軌 2/4 mm指標(biāo)時(shí)其測(cè)試點(diǎn)應(yīng)在密貼檢查器連桿中心。測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)是：有2 mm間隙時(shí)，道岔鎖閉能夠接通道岔表示；有4 mm及以上間隙時(shí)，不得鎖閉道岔或不得接通道岔表示（可以密貼檢查器的檢測(cè)結(jié)果作為判定依據(jù)）。測(cè)試點(diǎn)位如圖4所示。

圖4 直向和側(cè)向尖軌2/4 mm測(cè)試點(diǎn)位示意Fig. 4 Direct and lateral pointed rail 2/4 mm test point

2.3 檢修周期

由于三開道岔尖軌較薄[8]、側(cè)向尖軌與拉桿特殊的連接方式以及道岔中部沒有拉桿等方面的原因，使得三開道岔整體的穩(wěn)定性較普通單開道岔較差[9]。因而在檢修周期方面也需區(qū)別單開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，通過適當(dāng)增加檢修密度保證折返三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)工作的穩(wěn)定。

普通正線道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的檢修周期為月檢，而折返道岔的轉(zhuǎn)轍機(jī)檢修為半月檢。經(jīng)過1年多的維護(hù)發(fā)現(xiàn)，折返三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的檢修周期以1周為宜，其檢修主要項(xiàng)目為包括：調(diào)整尖軌密貼、檢查肥邊情況；表示桿缺口調(diào)整；測(cè)試2 mm鎖閉4 mm不鎖閉；測(cè)量轉(zhuǎn)轍機(jī)的摩擦力；轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電流、電壓測(cè)試；密貼檢查器的測(cè)試調(diào)整；轉(zhuǎn)轍機(jī)手動(dòng)開關(guān)、接點(diǎn)組的檢查調(diào)整；轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)外部螺栓螺母緊固、注油。

在一周的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)轍機(jī)的力、表示缺口等關(guān)鍵指標(biāo)均在允許變化范圍之內(nèi)，周檢可以保證將三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的參數(shù)穩(wěn)定在規(guī)定的范圍之內(nèi)，使三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作性能保持穩(wěn)定。

2.4 室內(nèi)控制繼電器的檢修更換周期

針對(duì)三開道岔用于折返的特殊性，需要對(duì)控制三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作的室內(nèi)繼電器制定相應(yīng)的檢修周期，以保障其在折返期間工作性能的良好。

三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)組合電路中相關(guān)繼電器（1DQJ、1DQJF、2DQJ）每半年進(jìn)行一次輪修，統(tǒng)計(jì)繼電器動(dòng)作次數(shù)超過 10萬次后[10]，相關(guān)繼電器不得用于折返三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)組合電路中，當(dāng)繼電器的動(dòng)作次數(shù)超過20萬次后該繼電器予以報(bào)廢。各型繼電器檢修周期及報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2.5 動(dòng)作桿與表示桿連接銷的更換標(biāo)準(zhǔn)

三開道岔中部沒有拉桿，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不高，對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)的影響較大，這就需要轉(zhuǎn)轍機(jī)將自身的曠量盡可能地消除，從而來滿足轉(zhuǎn)轍機(jī)的力和表示缺口的穩(wěn)定。

表1 繼電器檢修周期及報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)Tab. 1 Maintenance cycle and rejection standard

折返三開道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作桿、表示桿的連接銷的曠量不能大于0.5 mm，在轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動(dòng)次數(shù)達(dá)到10萬次后對(duì)連接銷進(jìn)行強(qiáng)制更換，更換后的連接銷進(jìn)行報(bào)廢處理。

2.6 三開道岔開程的調(diào)整

普通的單開道岔只有2根尖軌2個(gè)開程，在調(diào)整單開道岔開程時(shí)2根尖軌互不影響，可任意調(diào)整一邊開程至規(guī)定范圍后再調(diào)整另一邊。但是一組三開道岔有4根尖軌4個(gè)開程，4根尖軌的動(dòng)作是相互影響，相互制約的。

在調(diào)整三開道岔開程時(shí)，需要綜合考慮4根尖軌的動(dòng)作情況，相互配合調(diào)整，不能夠只顧調(diào)整某一個(gè)開程。在調(diào)整的過程中需不停地扳動(dòng)道岔觀察尖軌的密貼效果及動(dòng)作情況，然后再逐步增、減開程片，使4根尖軌的動(dòng)作及密貼效果達(dá)到最理想狀態(tài)。三開道岔開程如圖5所示。

圖5 三開道岔開程示意Fig. 5 The stroke of the three-way switch

2.7 轉(zhuǎn)轍機(jī)表示缺口的調(diào)整

天津地鐵 6號(hào)線三開道岔使用的轉(zhuǎn)轍機(jī)為ZDJ9-C型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)。由于該型轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿為單桿，轉(zhuǎn)轍機(jī)表示缺口有主、副口之分，在調(diào)整表示缺口時(shí)需先調(diào)拉入側(cè)后調(diào)伸出側(cè)。在調(diào)整伸出側(cè)的表示缺口時(shí)，需注意表示桿橫穿螺絲的螺桿與螺母都需松開，然后在松或緊表示桿后端調(diào)整螺母，將表示缺口調(diào)整到2±0.5 mm的范圍內(nèi)。調(diào)整完畢后需再次緊固橫穿螺絲，必須確保橫穿螺絲在表示桿的兩側(cè)均緊固良好，否則會(huì)使表示缺口跑口，造成轉(zhuǎn)轍機(jī)無表示故障。

3 三開道岔工電配合

在工電配合方面，兩專業(yè)應(yīng)協(xié)調(diào)檢修計(jì)劃確保能夠在同一時(shí)間開展對(duì)三開道岔的檢修作業(yè)，這樣雙方在各自檢修的過程中如果發(fā)現(xiàn)問題，便可以第一時(shí)間相互配合，使問題得到有效解決，工電雙方配合檢修的作業(yè)周期不能超過一周。雙方聯(lián)合檢修的主要項(xiàng)目包括：直向尖軌牽引點(diǎn)前與曲基本軌密貼縫隙，直向尖軌其余部分與曲基本軌密貼縫隙，側(cè)向尖軌牽引點(diǎn)前與直向尖軌密貼縫隙，側(cè)向尖軌其余部分與直向尖軌密貼縫隙，各牽引點(diǎn)轉(zhuǎn)換阻力，直向和側(cè)向尖軌軌底與滑床臺(tái)的縫隙，曲基本軌頂鐵與直尖軌軌腰的縫隙，直向尖軌頂鐵與側(cè)向尖軌軌腰的縫隙等內(nèi)容。

工電配合過程中需重點(diǎn)關(guān)注在道岔扳動(dòng)的過程中有無側(cè)向尖軌阻礙直向尖軌運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，如果存在該問題將導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機(jī)無法轉(zhuǎn)換到位，或在轉(zhuǎn)轍機(jī)解鎖后尖軌出現(xiàn)明顯的反彈現(xiàn)象，極容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機(jī)發(fā)生失表示故障，影響正常的列車折返作業(yè)。

4 結(jié)語

在城市軌道交通建設(shè)中，選用三開道岔可減少車站周邊拆遷量、減少車站開挖規(guī)模、減輕交通疏解壓力，可帶來明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。行業(yè)規(guī)定三開道岔不可以用于折返，但由于天津地鐵6號(hào)線分期開通，不得不使用水上公園東路站的 2604#三開道岔進(jìn)行折返，通過工電雙方加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，故障率較普通單開道岔沒有升高，保障了行車安全。

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