駝峰雙開道岔尖軌跟端結(jié)構(gòu)整治探討

張 沛 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海工務(wù)段

駝峰設(shè)備因受地形限制，線型條件較為困難，是行車設(shè)備中的薄弱環(huán)節(jié)。駝峰小號碼道岔受列車沖擊力大，零部件磨損速率快，是工務(wù)、電務(wù)部門日常維修的重點(diǎn)和難點(diǎn)。長期以來，困難的線型條件、繁重的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷、有限的停輪修資源以及工電作業(yè)配合不當(dāng)導(dǎo)致工電結(jié)合部病害、特別是峰下雙開道岔尖軌跟端結(jié)構(gòu)病害得不到有效地整治，尖軌跟端雙頭螺栓無法緊固。如何在既有資源下提高駝峰設(shè)備的基礎(chǔ)質(zhì)量，是工務(wù)、電務(wù)部門共同面對的課題。

1 存在問題

駝峰雙開道岔尖軌跟端結(jié)構(gòu)病害一直是工務(wù)、電務(wù)兩家棘手的問題，因?yàn)槿鄙傧嚓P(guān)的檢查和養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，加上尖軌跟結(jié)構(gòu)狀態(tài)不良，尖軌跟端的兩只雙頭螺栓能不能緊固的問題一直未能得到解決。電務(wù)部門不希望雙頭螺栓緊固，因?yàn)椴糠蛛p開道岔尖軌跟端雙頭螺栓緊固后，在尖軌扳動時(shí)造成了尖軌扳動阻力增大；但雙頭螺栓不緊固，會加速尖軌跟各部件的磨損速率，同時(shí)造成尖軌跟端嚴(yán)重錯牙，嚴(yán)重影響行車安全。

雙開道岔尖軌跟部結(jié)構(gòu)在日常檢查、養(yǎng)護(hù)和整治過程中沒有一個明確的標(biāo)準(zhǔn)，如日常檢查時(shí)尖軌跟端各零部件磨耗達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行修理，磨耗達(dá)到什么程度時(shí)應(yīng)進(jìn)行更換，日常養(yǎng)護(hù)時(shí)雙頭螺栓扭力矩應(yīng)達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)等。雙頭螺栓能不能緊固的問題只是一個表象，相關(guān)檢查、養(yǎng)護(hù)、整治標(biāo)準(zhǔn)的缺失，是造成雙開道岔尖軌跟端結(jié)構(gòu)狀態(tài)不良的根本原因。

2 測試方案

為徹底解決這個問題，工務(wù)、電務(wù)共同成立技術(shù)攻關(guān)小組，從尖軌跟端雙頭螺栓緊固程度、雙頭螺栓磨耗程度、間隔鐵螺栓孔磨耗程度和尖軌跟夾板眼孔磨耗程度對尖軌扳動電流的影響入手，對尖軌跟端結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行測試，試圖找到尖軌跟端各零配件狀態(tài)與尖軌扳動阻力間的關(guān)系，測試方法和流程如下。

（1）測試地點(diǎn)：南翔站上行編發(fā)場、下行編組場駝峰。

（2）測試道岔圖號：CZ2232、CZ2299。

（3）測試目的：雙開道岔尖軌跟雙頭螺栓緊固扭矩對轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動影響；尖軌跟間隔鐵螺栓孔磨耗程度對轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動影響；尖軌跟雙頭螺栓箍子磨耗程度對轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動影響。

（4）測試方法：

①測試道岔狀態(tài)較好的雙開道岔CZ2299和CZ2232道岔各3組，測試雙頭螺栓緊固扭矩為200 N·m、300 N·m、400 N·m、500 N·m、600 N·m和未緊固狀態(tài)時(shí)，對轉(zhuǎn)轍機(jī)電流影響關(guān)系。

②測試道岔狀態(tài)不良的雙開道岔CZ2299和CZ2232道岔各2組，測試雙頭螺栓緊固扭矩為200 N·m、300 N·m、400 N·m、500 N·m、600 N·m和未緊固狀態(tài)時(shí)，對轉(zhuǎn)轍機(jī)電流影響關(guān)系；拆檢尖軌跟零配件，測量間隔鐵、雙頭螺栓箍子、尖軌跟夾板磨耗值；更換新的間隔鐵、雙頭螺栓或夾板后，測試扭矩對尖軌扳動電流的影響。

（5）工具、材料：扭力扳手、游標(biāo)卡尺、軌溫計(jì)、長扳手、尖嘴鉗、扳手、間隔鐵、雙頭螺栓等。

3 數(shù)據(jù)分析

表1 尖軌跟螺栓不同扭矩值對轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動電流的影響1

主要分析間隔鐵或雙頭螺栓磨耗值與轉(zhuǎn)轍機(jī)電流關(guān)系，確定磨耗量達(dá)到何值時(shí)，會影響轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動。選取一組較為典型的道岔進(jìn)行分析，具體數(shù)據(jù)見表1。

理論上，在尖軌跟端各部件結(jié)構(gòu)良好的情況下，尖軌跟螺栓施加的扭矩不會對尖軌扳動阻力造成影響。雙頭螺栓有個箍子的結(jié)構(gòu)，當(dāng)雙頭螺栓施加扭矩時(shí)，作用力通過夾板傳遞到雙頭螺栓箍子上，再傳遞到間隔鐵上，作用力不會傳遞到尖軌部位，同時(shí)尖軌的扳動存在一個游間。即理論上，尖軌跟端螺栓是可以緊固的，且不會影響尖軌扳動阻力。

由表1可見，隨著雙頭螺栓扭矩的增大，尖軌的扳動電流也隨著增大，扭矩至600 N·m時(shí)，尖軌扳動電流已經(jīng)超過10 A，接近了故障電流。經(jīng)過拆檢，發(fā)現(xiàn)間隔鐵磨耗5 mm，造成作用力無法通過雙頭螺栓箍子傳遞到間隔鐵上，作用力施加在尖軌跟部，造成尖軌扳動阻力的增大。更換新的間隔鐵后，經(jīng)過測試，電流變化情況見表2。

表2 尖軌跟螺栓不同扭矩值對轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動電流的影響2

由表2可見，經(jīng)過更換為螺栓孔無磨耗的間隔鐵后，尖軌的扳動電流隨著扭矩的增大不變且在可控范圍內(nèi)，可以明確，因間隔鐵螺栓孔磨耗因素，造成尖軌扳動阻力增大。

經(jīng)過多組道岔進(jìn)行測試，對尖軌扳動電流增大的尖軌跟結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆檢、數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)存在3種情況會對尖軌扳動電流造成影響：雙頭螺栓箍子長度磨耗、間隔鐵螺栓孔磨耗、夾板螺栓孔磨耗。以上三種配件的磨耗，均會造成尖軌跟結(jié)構(gòu)的游間減少，作用力傳遞到尖軌跟端上，造成扳動電流隨著扭矩的增大而增大。

4 通過整治和實(shí)踐，得出以下結(jié)論

（1）尖軌跟端各零配件狀態(tài)良好時(shí)，雙頭螺栓緊固扭矩的大小不影響尖軌扳動電流；因雙頭螺栓箍子、間隔鐵眼孔、夾板眼孔磨耗等綜合因素影響，尖軌跟端結(jié)構(gòu)往往不能保證設(shè)計(jì)尺寸，造成雙頭螺栓緊固時(shí)對尖軌扳動電流產(chǎn)生影響。

（2）在不斷的探索與實(shí)踐中，明確了“5+4+2”檢查和整治標(biāo)準(zhǔn)，即5個項(xiàng)目檢查、4項(xiàng)整治措施和2項(xiàng)日常養(yǎng)護(hù)要求。

①五個檢查項(xiàng)目：在工務(wù)、電務(wù)聯(lián)合檢查時(shí)，電務(wù)檢查人員檢查尖軌轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動電流是否超過8 A，如果電流超過8 A，則工務(wù)、電務(wù)共同組織人員對尖軌跟端結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，工務(wù)檢查項(xiàng)目主要包括尖軌跟端處開檔尺寸、雙頭螺栓箍子磨耗程度、間隔鐵螺栓孔磨耗情況、尖軌跟夾板螺孔磨耗情況。

②四項(xiàng)整治措施：尖軌跟端結(jié)構(gòu)整治時(shí)，雙頭螺栓箍子長度磨耗超2 mm或直徑磨耗超3 mm，應(yīng)對雙頭螺栓進(jìn)行更換；對螺栓孔磨耗深度超4 mm的間隔鐵進(jìn)行更換；對螺孔周圍磨耗深度超2 mm的魚尾板進(jìn)行更換；以上三個條件均未達(dá)到，因綜合磨耗因素造成的尖軌轉(zhuǎn)轍機(jī)扳動電流超過8 A時(shí)，可更換箍子加長3 mm的雙頭螺栓處理。

③兩項(xiàng)日常養(yǎng)護(hù)要求：在日常養(yǎng)護(hù)時(shí)，要求尖軌跟端間隔鐵與尖軌間禁止墊插片，以保證尖軌扳動游間；尖軌跟端雙頭螺栓扭矩不小于200 N·m。

（3）對于尖軌跟端扭矩達(dá)到200 N·m，但尖軌扳動電流超過8 A的情況，按照以上檢查和整治尖軌跟端結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行整治，形成閉環(huán)，從而有效地解決了因尖軌跟端結(jié)構(gòu)影響尖軌扳動的問題。

5 整治效果

南翔上行編組場駝峰和下行編組場駝峰雙開道岔經(jīng)過“5+4+2”方法檢查和整治后，經(jīng)測試，尖軌跟端雙頭螺栓扭矩全部不小于200 N·m，尖軌扳動電流不受影響，且在正常范圍值內(nèi)。通過雙開道岔尖軌跟端結(jié)構(gòu)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，從根本上解決了雙開道岔尖軌跟端螺栓無法緊固的問題，明確了尖軌跟端日常檢查、養(yǎng)護(hù)和整治標(biāo)準(zhǔn)，夯實(shí)了駝峰設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量。