提高列車運行平穩(wěn)性的實踐與思考

郭 健 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海工務(wù)段

1 大機道岔打磨

1.1 前期調(diào)查

道岔突出病害情況主要有：

（1）軌監(jiān)扣分較多。根據(jù)車載晃車儀數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，常州北4#道岔、鎮(zhèn)江南1#道岔、昆山南2#道岔軌監(jiān)扣分較多，且岔后60 m范圍內(nèi)軌監(jiān)處分占比最大；心軌到心軌后端軌監(jiān)扣分?jǐn)?shù)量增加較多。

（2）光帶分布不均勻。主要表現(xiàn)為左右股光帶不均勻以及同一股前后光帶不均勻的情況。

（3）鋼軌焊接接頭軌頭踏面平直度超出標(biāo)準(zhǔn)，鋼軌表面出現(xiàn)魚鱗傷、剝落掉塊、尖軌側(cè)磨、翼軌側(cè)磨、波磨等病害。

（4）列車轉(zhuǎn)向架報警，日常添乘檢查晃車，影響乘客舒適度。

1.2 前期準(zhǔn)備

1.2.1 動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

動態(tài)檢測數(shù)據(jù)分析。道岔打磨前綜合檢測車檢測無一級及以上偏差，便攜儀、車載添乘儀無三級偏差。

1.2.2 道岔幾何尺寸檢查與精調(diào)

（1）道岔幾何尺寸檢查、精調(diào)。對道岔幾何尺寸進(jìn)行全面的檢查，并使用軌道測量儀對道岔直股線形進(jìn)行測量，制定精調(diào)方案。結(jié)合結(jié)構(gòu)狀態(tài)，對道岔直、曲股進(jìn)行軌道精調(diào)，使各項數(shù)據(jù)滿足高速鐵路正線道岔靜態(tài)幾何尺寸容許偏差管理的經(jīng)常保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）道岔結(jié)構(gòu)調(diào)整。對檢查發(fā)現(xiàn)的道岔結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行調(diào)整。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：尖(心)軌尖端與基本(翼)軌密貼小于0.5 mm，尖(心)軌與基本(翼)軌其他部位密貼小于1 mm；尖軌、心軌軌底與滑床板間隙小于1 mm；尖(心)軌降低值與設(shè)計值偏差小于1 mm。

1.3 方案設(shè)計

打磨前對道岔鋼軌進(jìn)行廓形測量，根據(jù)測量結(jié)果制定打磨方案。為改善鋼軌廓形，局部精修后做到焊接接頭、作用邊平順，作用邊無肥邊，鋼軌表面光滑無凹凸及毛刺，并做好打磨接口的順平過渡。

1.4 作業(yè)驗收

嚴(yán)格卡控打磨過程，注重打磨效果，每打磨5～10組道岔應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量驗收。

（1）驗收內(nèi)容：打磨廓形、輪軌接觸光帶、打磨深度、打磨面粗糙度、發(fā)藍(lán)帶、打磨平面寬度、打磨砂輪起落部位的砂輪磨痕、波磨軌打磨前后谷深、滾動接觸疲勞軌表面殘留裂紋、擦傷軌表面硬度等。

（2）道岔打磨廓形測點位置：對道岔打磨質(zhì)量進(jìn)行檢查驗收，道岔內(nèi)廓形測點測點為三個軌道截面共計10 個測點（如圖1 所示）：第一個截面位于距岔前1 m～2 m 處（測點MP1 和MP2）；第二個截面位于導(dǎo)曲線中部（測點MP3、MP4、MP7 和 MP8）；第三個截面位于距岔尾 1 m～2 m 處（測點MP5、MP6、MP9 和MP10）。波磨檢測：目測打磨砂輪起落部位100 m 左右范圍內(nèi)的打磨痕跡，如發(fā)現(xiàn)有明顯的周期性砂輪磨痕，則應(yīng)連續(xù)檢測10 m～30 m范圍內(nèi)的波磨。

圖1 高速道岔鋼軌打磨廓形、波磨及輪軌接觸光帶測量點

（3）驗收組織：打磨車每日打磨作業(yè)完成后，維修單位與車間共同檢查作業(yè)質(zhì)量，辦理簽認(rèn)手續(xù)；一個車站打磨完成后進(jìn)行質(zhì)量驗收。

通過大機打磨軌檢二級報警基本解決，打磨后廓形改善明顯，GQI 指標(biāo)有較大提升，軌面寬度大約為20 mm～30 mm，光帶位置居中。

1.5 存在問題

大機按廓形方案打磨道岔效果明顯。但部分軌檢病害未根治，部分光帶仍然不良，寬窄變化、左右股不對稱光帶，與線磨車結(jié)合部位光帶不均勻。

2 小機道岔打磨

采用小機對尖軌、叉心等部位進(jìn)行補充打磨，確保道岔及線路全覆蓋貫通打磨。

2.1 打磨原因

由于道岔結(jié)構(gòu)及打磨車構(gòu)造的限制，尖軌、叉心等部位無法打磨。岔磨車和線磨車結(jié)合部位光帶前后不均勻，易產(chǎn)生晃車、波磨。因此，采用小機進(jìn)行補充打磨。

2.2 打磨要求

（1）道岔打磨包含道岔全部軌件（尖軌、基本軌、導(dǎo)曲線、轍叉、內(nèi)直股、外直股）及道岔前后鋼軌。

（2）對于預(yù)防性打磨，打磨區(qū)域包含道岔接頭岔前鋼軌順接20 m，岔后過渡區(qū)20 m鋼軌；對于修理性打磨，需根據(jù)打磨深度，在道岔前后接頭想外順接各20 m 的基礎(chǔ)上，按照1：10000的順坡延長順接長度。

（3）道岔鋼軌軌件不宜單獨打磨，應(yīng)連續(xù)打磨，確保鋼軌打磨平順性。

（4）曲上股和曲下股需同時打磨；參考打磨前曲股水平，不得只打磨曲上股；曲上股和曲下股軌頂面打磨深度應(yīng)該一致。

（5）尖軌和基本軌需同時打磨，保證降低值符合標(biāo)準(zhǔn)，不得單獨打磨。

（6）與道岔打磨車直向打磨重疊區(qū)域，需根據(jù)打磨車?yán)沃丿B2 m～3 m。

（7）無打磨受限區(qū)域，尖軌、心軌全廓形連續(xù)打磨。

2.3 打磨項目

（1）消除道岔軌檢表面?zhèn)麚p，包括：肥邊、剝離、碎裂、擦傷、魚鱗裂紋、機械劃傷等。

（2）修復(fù)廓形，打磨順接使受限區(qū)廓形與直股廓形一致。

（3）消除軌件不良光帶。

（4）直尖軌非工作邊倒棱。

2.4 打磨程序

（1）打磨前使用經(jīng)過認(rèn)證的渦流探傷儀測量全長范圍內(nèi)鋼軌表面斜裂紋深度，根據(jù)測量結(jié)果預(yù)估打磨深度，打磨深度為測量全長范圍內(nèi)最深處數(shù)值加0.3 mm 以確保魚鱗紋完全打磨消除。

（2）打磨前根據(jù)《高速鐵路鋼軌打磨管理辦法》(鐵總運〔2014〕357 號)，采集不同測點鋼軌打磨前廓形數(shù)據(jù)和降低值數(shù)據(jù)。

（3）嚴(yán)格按照打磨方案進(jìn)行精細(xì)化打磨，特別要注意結(jié)合部的順接打磨質(zhì)量。

（4）針對不同的表觀傷損類型和傷損程度選定小機打磨機角度和模式，小機打磨完成后用角磨機進(jìn)行補充修理。

2.5 打磨驗收

采集打磨后的廓形和降低值數(shù)據(jù)，對作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行檢查驗收。其中廓形數(shù)據(jù)需要提交廓形報告，報告須顯示打磨前廓形、打磨后廓形、60D鋼軌廓形比對圖，以及實際打磨深度。

打磨后使用經(jīng)過認(rèn)證的渦流探傷小車測量全長范圍內(nèi)鋼軌表面斜裂紋深度（部分道岔需打磨后多次渦輪探傷），并結(jié)合滲透體探傷技術(shù)確認(rèn)魚鱗紋完全打磨消除。打磨后確保軌面無連續(xù)發(fā)藍(lán)，導(dǎo)曲線上股、叉根尖軌、短心軌作用邊側(cè)磨無明顯加劇。

3 結(jié)束語

大機打磨對正線道岔全覆蓋。以常州北站5#岔為例，大機打磨前，廓形GQI 評分較低，大機打磨后，廓形GQI 評分提升明顯，在使用道岔打磨機進(jìn)行廓形修復(fù)后，廓形GQI 評分為優(yōu)良。

本次京滬高鐵小機打磨整治項目自2019 年9 月18 日至2019年11月11日完工，歷時54天，實際天窗38個，共完成25組道岔打磨。打磨可修正軌頭廓形。打磨前后如2圖所示。

圖2 打磨前

打磨后

經(jīng)廓形數(shù)據(jù)檢測分析：經(jīng)過修復(fù)性廓形打磨后與設(shè)計廓形接近，按設(shè)計廓形進(jìn)行預(yù)防性打磨，修復(fù)后廓形恢復(fù)到良好狀態(tài)。

通過定期開展修理性打磨，可消除接觸疲勞、裂紋、波磨及擦傷等病害，提高鋼軌廓形質(zhì)量，以較低成本達(dá)到減少線路后期維修工作量，保證列車運行的平穩(wěn)性，同時制定道岔鋼軌合理的打磨養(yǎng)護(hù)周期。

采用大機打磨與小機精磨相結(jié)合的方式開展道岔打磨作業(yè)，在大機打磨后，采用小機對尖軌、轍叉、鋼軌肥邊等大機打磨不到的盲區(qū)進(jìn)行精磨補強，能有效提高道岔的平穩(wěn)性，提升設(shè)備質(zhì)量。

大小機相結(jié)合道岔打磨后，軌監(jiān)扣分明顯減少，光帶分布居中，焊接接頭平直度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)向架報警減少，添乘檢查提高明顯，從而提高旅客乘坐舒適度。