车辆减速器轨枕板绝缘问题的改进措施

2010-05-08周秀华

铁路通信信号工程技术 2010年5期

周秀华

（天津铁路信号工厂，天津 300300）

重力式车辆减速器轨枕板是减速器专用基础部件，其结构强度和尺寸精度一要满足减速器对溜放车辆实施制动时的性能要求，二要符合线路走行车辆和股道电路的技术规范。减速器轨枕板采用钢筋混凝土材料制成，在走行基本轨的下方，面对溜放车辆运行方向的轨枕板内侧面设计了粘接“金属限位挡台”，限制减速器机械结构随车辆的爬行移动，保护轨枕板不被机械构件撞击破坏。因钢筋混凝土和金属结构件均为非绝缘体材料，所以在减速器结构中设置了绝缘结构，并对与绝缘有关联的环节——锚固螺栓、粘接金属挡台采取了绝缘处理工艺，使减速器工作区段的轨道电路处于良好的工作状态，保证驼峰编组控制系统正常运行。由于减速器轨枕板使用周期一般是机械构件工作寿命的2倍，而减速器的道床基础采用混凝土整体浇筑，一旦发生轨枕板道床绝缘不良，无论查找、纠正处理都十分困难，所以提高轨枕板的绝缘性能、避免受减速器工作条件、环境气候的影响尤为重要。

1 问题的提出及原因分析

车辆减速器行业技术标准规定减速器轨枕板绝缘指标：在试验的标准大气压下，干燥状态≥5 MΩ；雨淋状态≥10 kΩ。在雨天使用有时会发生个别轨枕板绝缘性能下降不稳定情况。其原因是长期使用后，轨枕板发生局部破损、裂纹而产生渗水积水导致绝缘不良；另外，与轨枕板生产中，对绝缘的工艺处理、操作过程的控制环节有一定关系，如材料的选配、制造的温度、操作的流程和时间控制等。

经对上述与绝缘性能相关的制造环节的试验验证、统计分析，查明影响绝缘的主要原因如下。

（1）轨枕板的锚固螺母（螺栓）之间的绝缘，主要靠锚固剂起绝缘作用。锚固剂的吸水性高或亲水性高，妨碍绝缘效果，并且绝缘效果不稳定。

（2）硫磺含量对绝缘有一定影响。在熬制硫磺水泥砂浆时，硫磺熔化温度（没有控制手段）的控制是保证硫磺含量的主要因素。如温度过高（超过180℃），硫磺燃烧蒸发损失。熔化时间过长，也使硫磺蒸发损失；这两种情况均造成配比中硫磺含量减少，致使预埋螺母和螺旋道钉锚固后绝缘效果差且不稳定。

（3）绝缘效果与硫磺锚固层的厚度有关，锚固层厚度越小，绝缘效果越差。见表1。

表1 锚固层厚度对绝缘效果的影响

（4）操作工艺过程中，粗集料（石子）和细集料（砂子）中的含泥量和含泥块的控制也很重要。当含泥量（或含泥块）多时，含水分也必然多，水分不容易蒸发，影响绝缘稳定性。

（5）混凝土抗渗性能差，是导致硫磺锚固螺栓或螺母和树脂粘接挡板绝缘下降的原因。

（6）水泥、砂子的品种对混凝土轨枕抗渗性有影响。海砂比河砂绝缘差，河砂比石英砂绝缘差。

（7）混凝土不间断地进行湿润养护，确保水泥水化反应的进行，使砂浆中的孔隙减少，将增加混凝土抗渗能力。

2 改进措施

根据对以上问题的试验分析，结合加工制造条件，认为从预埋螺母孔的直径、预埋孔表面的密封性以及锚固、粘接材料的成份和配比等几方面进行改进，可以满足绝缘要求，具体措施如下。

（1）将沉轨槽螺母的预埋孔直径尺寸改为φ65mm，加厚了锚固层的厚度。提高了锚固层的憎水性，有效阻止了混凝土中的水分子浸入锚固层内。

（2）提高混凝土浇筑密实度，可以降低轨枕板的渗水性。

铁路标准轨枕为预应力工艺制成，混凝土密实性、抗渗性好，水淋后内部渗入水分少，在试验的标准大气压下绝缘值恢复快，达到行标要求。因此，在振捣混凝土时，增加混凝土的密实性，也可以达到防止水分渗入的作用。锚固后用树脂胶将锚固与混凝土结合部进行封闭。

（3）根据表2第二项轨枕板2的方式，改变预埋件锚固和粘接材料的成分和配比，用滑石粉代替水泥，用石英砂代替河砂，增加了硫磺、石蜡比例成分。滑石粉和石蜡都属于憎水材料，这样，在锚固材料干燥后，锚固材料变成一种不透水的隔绝层，防止了水分通过锚固材料渗入到锚固螺母，提高了绝缘性能。具体措施：硫磺含量提高20％，普通砂改为石英砂，硅酸盐水泥改为矿渣水泥，（可用滑石粉替代）见表2。

（4）改进前、后试验结果对比。见表3和表4。