重載鐵路液壓道岔常見故障及整治方法探析

李鵬舉

朔黃鐵路發(fā)展有限公司原平分公司，中國·山西 原平 034100

1 引言

2005年朔黃線上行正線陸續(xù)上道使用ZYJ7+SH6加可動芯轉(zhuǎn)轍設(shè)備，標志著重載鐵路全面提速運行。ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機是采用電動機驅(qū)動，液壓傳動的方式來轉(zhuǎn)換道岔的一種轉(zhuǎn)換裝置，它具有牽引力大、性能穩(wěn)定的特點，并能有效地克服尖軌在密貼時的轉(zhuǎn)換力，可靠的鎖閉道岔尖軌與基本軌（可動心翼軌），有效杜絕因列車通過時產(chǎn)生振動和沖擊所帶來的危害，提高了轉(zhuǎn)換設(shè)備的壽命和可靠性，在重載鐵路發(fā)展中起著舉足輕重的作用。

2 電液轉(zhuǎn)轍機傳動的特點

2.1 外鎖閉裝置提高道岔鎖閉的安全性

電液道岔通過外鎖閉裝置把尖軌與基本軌鎖住，大大提高了列車運行的安全性。從圖1可以看出，外鎖閉裝置像鉤鎖器一樣把密貼尖軌與基本軌緊密地鎖在一起，與內(nèi)鎖閉裝置要通過長桿鎖閉尖軌不同，內(nèi)鎖閉方式，當桿件折斷或變形時，密貼尖軌將張開縫隙，有列車通過時將產(chǎn)生嚴重后果。而外鎖閉在這種情況下仍能保持密貼尖軌與基本軌的密貼，保證列車運行安全。

圖1 外鎖閉裝置示意圖

2.2 電液轉(zhuǎn)轍機特點

整套系統(tǒng)重量輕、安裝簡便靈活、易于維護，不妨礙工務(wù)電務(wù)養(yǎng)護，雙桿（動作桿、表示鎖閉桿）鎖閉尖軌在密貼位置，兩牽引點之間采用油管傳輸，可避免機械磨損和曠動，安裝簡便，適用于多點牽引；當采用兩點或多點牽引時，SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器和信號樓之間不必另行敷設(shè)電纜，也不必在信號樓內(nèi)增設(shè)控制電路，節(jié)省投資成本。另外，采用液壓傳動、機械鎖閉，達到磨損小、壽命長、鎖閉可靠等特點[1]。

3 液壓道岔故障案例分析

2009年，隨著微機監(jiān)測設(shè)備的全面推廣，對道岔設(shè)備的運用、分析和維修提供更為堅實的數(shù)據(jù)支持，論文結(jié)合道岔故障監(jiān)測曲線進行對比，探析道岔故障處理。

3.1 案例1

2020年4月13日，某站排列發(fā)車進路時，35#道岔轉(zhuǎn)換不到位，經(jīng)電務(wù)人員查看微機監(jiān)測曲線如圖2所示，具體分析如下。

圖2 道岔不解鎖曲線圖

3.1.1 故障現(xiàn)象

室內(nèi)控制臺操縱道岔后道岔無表示，提示道岔擠岔，道岔電流表直到30s后回落；室外尖軌與基本軌不分離，轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部接點處于1、4排接點閉合，電機空轉(zhuǎn)直至30s后停轉(zhuǎn)[2]。

3.1.2 曲線分析

電機啟動后，道岔功率曲線從第2s開始突然升高至高位，并保持30s后自動斷電，說明道岔未解鎖。

3.1.3 故障判斷和處理

到達現(xiàn)場后觀察道岔動作狀態(tài)，查看道岔整體轉(zhuǎn)換有無別勁，判斷是機械故障還是油路故障，并按照如下步驟處理：

①是否存在外界干擾。檢查尖軌與基本軌間有無異物。

②是否存在道岔密貼過緊。應(yīng)對措施：松開不解鎖位置的鎖閉框、鎖閉鐵處的螺栓，并在道岔轉(zhuǎn)換過程中用4P手錘敲打道岔鎖閉桿。

③轉(zhuǎn)轍機油量是否在規(guī)定范圍內(nèi)，油量不足補充液壓油。

④道岔動作、溢流壓力是否在標準范圍內(nèi)。

⑤各種桿件、轉(zhuǎn)換部件是否有摩卡、卡阻等。

3.2 案例2

2019年6月9日，某站排列調(diào)車進路時，42#道岔轉(zhuǎn)換不到位，經(jīng)電務(wù)人員查看微機監(jiān)測曲線如圖3所示，具體分析如下。

圖3 道岔轉(zhuǎn)換中途受阻曲線圖

3.2.1 故障現(xiàn)象

室內(nèi)控制臺操縱道岔后道岔無表示，提示道岔擠岔，道岔電流表直到30s后回落；室外道岔解鎖后，尖軌在轉(zhuǎn)換中途受阻，道岔不能鎖閉，轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部接點處于1、4排接點閉合，電機空轉(zhuǎn)直至30s后停轉(zhuǎn)[3]。

3.2.2 曲線分析

電機啟動后，道岔功率曲線從第2~6s內(nèi)開始突然升高至高位，并保持30s后自動斷電，說明轉(zhuǎn)換中受阻。

3.2.3 故障判斷和處理

到達現(xiàn)場后觀察道岔動作狀態(tài)，查看道岔整體轉(zhuǎn)換有無別勁，判斷是機械故障還是油路故障，并按照如下步驟處理：

①是否存在外界干擾。檢查尖軌與基本軌間時候有異物、尖軌與限位器之間夾異物。

②轉(zhuǎn)轍機油量是否在規(guī)定范圍內(nèi)，油量不足補充液壓油。

③道岔動作、溢流壓力是否在正范圍。

④各種桿件、轉(zhuǎn)換部件是否有摩卡、卡阻。

⑤油路系統(tǒng)是否正常。

⑥滑床板清掃不良、吊板等造成轉(zhuǎn)換阻力過大

3.3 案例3

2021年1月17日，某站排列接車進路時，25#道岔轉(zhuǎn)換不到位，經(jīng)電務(wù)人員查看微機監(jiān)測曲線如圖4所示，具體分析如下。

圖4 道岔不能正常鎖閉曲線圖

3.3.1 故障現(xiàn)象

室內(nèi)控制臺操縱道岔后道岔無表示，提示道岔擠岔，道岔電流表直到30s后回落；室外尖軌與基本軌密貼后，道岔不能鎖閉，轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部接點處于第1、4排接點閉合，電機空轉(zhuǎn)直至30s后停轉(zhuǎn)。

3.3.2 曲線分析

電機啟動后，道岔功率曲線從第6s開始回落，證明道岔已經(jīng)轉(zhuǎn)換到位，但又突然升高至高位，并保持30s后自動斷電，說明道岔轉(zhuǎn)換到位后不能正常鎖閉。

3.3.3 故障判斷和處理

到達現(xiàn)場后觀察道岔動作狀態(tài)，查看道岔整體轉(zhuǎn)換有無別勁，判斷是機械故障還是油路故障，并按照如下步驟處理：

①道岔是否密貼過緊。

②尖軌與基本軌間有無異物。

③道岔油箱油量是否在正常范圍內(nèi)。

④道岔動作、溢流壓力是否在正范圍。

⑤各種桿件、轉(zhuǎn)換部件是否有摩卡、卡阻（鎖閉框與鎖勾是否有摩卡、卡阻）。

⑥尖軌上翹不入槽（或尖軌豎切面凸臺高于軌腰造成卡阻）。

⑦油路系統(tǒng)是否正常。

4 液壓道岔常見病害成因探析

4.1 尖軌處縫隙過大

針對縫隙過大這一問題，若尖軌處縫隙之間長度已超出2mm則可對其進行判斷，認定該區(qū)域?qū)儆诳p隙過大這一故障問題，隨即則應(yīng)對其加以處理。尖軌處在長久性作用力影響之下，通常會有嚴重變形，而縫隙也通常是由此形成，但該問題在液壓道岔中屬于極為常見的故障性問題之一。導(dǎo)致尖軌處縫隙超標準的原因較多，例如，尖軌單向竄動已經(jīng)超出其所承受的范圍之內(nèi)，進而導(dǎo)致尖軌與基本軌有所脫離或尖軌與基本軌弧度有較大差異，兩者無法緊密貼合，從而使縫隙過大。此外，液壓道岔基本軌發(fā)生嚴重位移、偏轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，致使尖軌鎖鉤處調(diào)整過度等問題，這一系列原因都會對尖軌造成一定損害，導(dǎo)致其出現(xiàn)縫隙過大等隱患[4]。

4.2 動作桿及表示桿磨卡

該問題也屬于液壓道岔的常見故障之一，其原因是鎖鉤頭、鎖閉鐵側(cè)面磨卡，進而導(dǎo)致鎖鉤頭側(cè)面發(fā)生嚴重摩擦，使道岔受力過大，最終對液壓道岔轉(zhuǎn)換造成嚴重影響，并使其無法正常運行，該問題形成原因則是鎖框、鎖鉤兩者相對位置未達到標準方正致使動作桿及表示桿磨卡。

4.3 副機縫隙過大

除尖軌本身質(zhì)量有缺陷會引起常見性故障發(fā)生，基本軌頂鐵頂住尖軌也有可能引起道岔故障。通常情況下針對該問題進行檢查，由工務(wù)人員使用小撬棍，將其放置在副機鎖鉤處，隨后對撬棍進行靈活施力，輕微撬動尖軌，以此對頂鐵受力部位加以明確。此外，電務(wù)人員也會利用微機監(jiān)測等輔助手段，分析受力時間和環(huán)節(jié)，進行有針對性的整治；頂鐵間隙大小的調(diào)整也會導(dǎo)致副機縫隙過大或過小，因此日常檢修和整治中尤為注重頂鐵間隙的調(diào)整。

4.4 尖軌本身質(zhì)量不達標準

工務(wù)人員對尖軌更換后，通常會用彎軌器進行直軌處理，或通過對軌距更改的方式將所面臨的問題加以解決。但通常在面對尖軌質(zhì)量問題時，為節(jié)約經(jīng)濟成本，修復(fù)和調(diào)整是常見性處理方式，但該方式有極大弊端，其中最為嚴重的則是影響尖軌正常使用、以及壞損周期縮短。另外，尖軌空吊現(xiàn)象也極為常見，導(dǎo)致此問題出現(xiàn)的原因是尖軌后半段或中央的某枕軌處過高，一旦該現(xiàn)象發(fā)生，則會導(dǎo)致滑床板作用力側(cè)重于某一點，從而產(chǎn)生嚴重偏差，液壓道岔因其受力分布不均，最終導(dǎo)致尖軌空吊而致使尖軌變形。

5 室外常見故障及處理方法

①因缺油或油缸內(nèi)有空氣時，道岔轉(zhuǎn)換不動或轉(zhuǎn)換不到位，油缸內(nèi)空氣發(fā)生膨脹產(chǎn)生反彈切斷道岔表示。

解決方法：加油，打開溢流閥或油管接口處手搖道岔排氣，再電操排氣試驗，擰緊各處接頭。

②油路故障，道岔操不動或操不到位。

解決方法：首先檢查機內(nèi)外有無漏油現(xiàn)象，檢查油箱油量、壓力，聽油泵動作聲音有無異常，油量調(diào)節(jié)閥是否放開等，進行對應(yīng)解決。

③主副機動作時不同步。

解決方法：調(diào)整油量調(diào)節(jié)閥（在兩側(cè)橢圓孔蓋內(nèi)），將動作慢的牽引點對應(yīng)的調(diào)節(jié)螺栓逆時針方向調(diào)整，使兩點動作同步；如仍不同步，則將動作快的機子對應(yīng)的調(diào)節(jié)螺栓適當調(diào)整，控制機油量流速使其達到宏觀同步要求。

④因溢流壓力調(diào)整不當，達不到標準（11.5~12MPa），滑床板有異物、銹蝕、撒沙等原因造成阻力增大，道岔轉(zhuǎn)換不到位。

解決方法：調(diào)整溢流閥，對滑床板進行清掃、打磨、注油，試驗滿足2/4mm鎖閉要求。

⑤密貼過緊造成道岔電機空轉(zhuǎn)，道岔不解鎖或不鎖閉。

解決方法：調(diào)整所對應(yīng)處鎖框密貼調(diào)整片（減片），進行試驗，滿足主機2/4mm，副機4/6mm鎖閉要求。

⑥兩端尖軌開口不均勻，影響道岔動作順暢。

解決方法：調(diào)整與機內(nèi)連接動作桿齒牙處，首先確認動作桿尺寸無誤，在現(xiàn)有齒牙處劃線做好記號，根據(jù)兩端開口誤差進行調(diào)整，致使道岔兩端開口均勻誤差不大于2mm。

6 結(jié)語

綜上所述，液壓道岔頻繁出現(xiàn)故障的原因是因其長期在負荷強度過大的工作環(huán)境及狀態(tài)下，進而導(dǎo)致其磨損較大、使用壽命縮短。由于其病害因素不同，進而導(dǎo)致其故障問題也有較大差異，而維護人員為確保所有故障都能夠及時解決，需針對各項問題進行針對性處理，并通過多種整治方式延長液壓道岔的使用周期，減少故障發(fā)生。