提速道岔整治与技术改造的工作探讨

吴春泰

近年来，随着铁路的数次大提速和多条高铁线路的开通运营，提速道岔大量上道使用。如何最大限度地发挥提速道岔的技术优势，确保列车的运行安全，对电务维修部门提出了新的挑战，同时也对提速道岔设备的运用质量提出了更高的要求。

1 提速道岔外锁闭装置的特点

1.外锁闭装置去掉了尖轨之间的连接杆，改变了传统的框架式结构，使尖轨分别动作，既降低了尖轨整体的刚性，又减小了道岔的转换阻力。

2.无论是道岔的启动解锁过程，还是密贴锁闭过程，提速道岔外锁闭装置所需的转换力均较小，而且承担2根尖轨弹性力的时间，仅仅是道岔启动解锁后到道岔密贴锁闭前这一段。

3.提速道岔外锁闭装置一旦锁闭，列车经过道岔时，轮对对尖轨的冲击力基本传不到转辙设备上，从而延长了转辙设备的使用寿命。

2 提速道岔上道使用现状

近几年兰州电务段管辖的陇海线、兰新线、兰青线几大主要干线为适应提速的要求，先后对所有车站的上、下行正线道岔进行了设备更新改造，将原来的普通ZD6型道岔更换为新型的S700外锁闭道岔。但在新设备的运用中也发现了一些问题。早期上道安装的1/18号提速道岔 (每组道岔为5机牵引，尖轨由3机牵引，使用钩形外锁闭装置;可动心轨由2机牵引，使用燕尾式外锁闭装置)，故障率较高，故障的修复时间较长，直接影响了提速道岔自身优势的发挥，对正常的行车秩序也造成了干扰。为此，做好提速道岔整治与技术改造是当前维修工作的重中之重。

通过对提速道岔转换设备的检修和对数次故障的分析，发现常见的故障现象：一是道岔的转换故障，道岔不能解锁，或转换不到底不能锁闭;二是道岔的表示故障，道岔转换到位后无表示，或使用中断表示。

3 故障原因分析

1.列车振动损害、外界因素的影响。由于我国铁路具有重载、快速、客货混编等特点，正线通过能力强，设备的使用率很高，列车过岔时产生的垂直振动和轮对对尖轨、心轨侧向冲击力极大，尤其是提速后的重载货物列车，对道岔转换设备的伤害更为严重，直接造成联接销、绝缘套管的快速磨损，插接件及紧固件的松动，检测杆张嘴、电机托板变形断裂、杆件旷动别劲、个别零部件损伤等。如：兰州东车站2-4(2#道岔第4牵引点、心轨一动)绝缘套管、联接销磨损严重，使表示杆产生3 mm左右的旷动量，直接影响道岔的表示;河口南车站30-5(30#道岔第5牵引点、心轨二动)，兰州东车站4-1(4#道岔第1牵引点、尖轨一动)、4-4(4#道岔第4牵引点、心轨一动)、4-5(4#道岔第5牵引点、心轨二动)电机安装托板下沉变形，使杆件别劲卡阻，增大了道岔转换阻力直接影响道岔转换。外界因素也对道岔造成一定的影响，如：外锁闭装置内掉入异物、机车撒沙子等影响道岔转换;冬季下雪清扫不及时，西北昼夜温差大，雪融化后再次结冰，造成锁钩与锁闭铁冻死，道岔不能解锁转换等。

2.客观因素的影响。兰州电务段管辖的陇海线、兰新线、兰青线均为上、下行复线。正常情况下 (故障改方例外)，复线的上、下行是单方向行车，直接造成钢轨向一个方向窜动、爬行。如：兰州东车站2/4#道岔，2#道岔连接在下行正线上，4#道岔连接在上行正线上，2#、4#道岔始终分别受到下行、上行方向的冲击，久而久之，造成钢轨向一个方向窜动、爬行，甚至达到40～50 mm(规定标准小于20 mm)，直接影响道岔设备的稳定性，造成密贴、表示的改变。

3.施工安装质量问题。由于提速道岔外锁闭装置采用垂直机械锁闭方式，对整体道岔的安装提出了更高的要求。必须严格施工安装标准，道岔的外锁闭装置和安装装置的安装必须在工务道床水平、钢枕位置准确及尖轨、心轨宏观密贴等相关部位达到安装标准前提下实施。外锁闭装置及安装装置应安装平顺、各部几何尺寸达到标准，动作杆、连接杆、锁闭杆应成一条直线，并与工务钢轨平行且保留规定的间隙。所以，施工安装是否标准对道岔的使用、维修起着决定性的作用，同时也是直接造成道岔故障的主要因素之一。提速道岔在国内安装使用的时间较短，对新设备、新技术无任何经验，再加上施工时间紧，设备仓促上道，施工安装不细，工程质量不高等，致使故障频频发生。如：兰州东车站2#道岔施工方在安装时无经验，北侧尖轨被摔出现拱腰现象，致使在日后的使用中经常出现外锁闭转换卡阻故障，同时道岔密贴不良4 mm试验难以保证。

4.工务方面存在的问题。提速道岔运用质量的好坏与工务方面密切相关，若工务存在较多问题和病害将直接影响道岔的正常使用。滑床板吊板严重 (规定连续4块滑床板中至少有3块接触良好)，顶铁间隙过大 (规定小于1 mm)，道床不实(甚至有些地方起伏达30 mm左右)等原因，将加剧过车时对道岔设备产生的冲击力和振动力，加剧各种轴销、绝缘套管的磨损和对设备的伤害，缩短设备的使用寿命。同时还会造成密贴和表示的改变，使道岔转换困难或无表示，直接影响行车。

5.维修方面的问题。新设备、新技术上道使用的时间不长，没有任何维护经验，在实际的维修当中，存在着调整、维护不当等问题。保持机械部分调整适度和外锁闭系统清洁油润应是调整、维护的重点。道岔的定、反位开程和锁闭量要调整均匀，外锁闭装置的机械调整要适度，同时还要根据季节和温度的变化 (夏季、冬季)进行适当调整。锁钩不宜调得过紧，否则，容易造成外锁闭装置不能解锁转换或转不到底。在维护时要保证锁钩与锁闭杆、锁钩与锁钩连接轴、心轨燕尾锁闭装置的所有摩擦面清洁、无异物、油润、动作灵活不卡阻。

堤防工程中首先要进行地基铺填，碾压好的合成土料铺在第一层，然后分段之后在地基上铺一层土料，碾压一层铺一层，层层铺填层层碾压，铺填好地基之后还要对侧面进行防水防渗处理，构筑混凝土防渗墙，注意地基铺填的宽度、厚度都要满足施工要求。

6.设计存在的问题。发现可动心轨燕尾式外锁闭装置设计不合理，安装复杂，调整繁琐，耐冲击振动性差，故障率较高。其中，带动心轨转换的大拉板磨损严重，造成旷动量大，在动作过程中极易卡阻，直接造成道岔的转换和表示故障，4 mm试验难以保证。

4 整治措施

1.减小列车振动的损害，克服外界因素的影响。联系工务部门对管内所有提速道岔岔区部分的道砟全部进行了更换，岔区安装枕处均换成20～40 mm级配方优质小道砟，在枕间填满并捣固夯实，以便有效吸收过车时产生的振动及冲击力，从而起到了减振和保护设备的作用。采用加装检测杆托架的方法解决因列车振动使检测杆张嘴影响道岔表示的问题。同时还对转辙机和外锁闭装置加装防尘罩，彻底消除外界因素对道岔外锁闭装置的影响。

2.对于单方向长期行车造成钢轨向一个方向窜动、爬行的问题，在每组提速道岔电务拉杆处前后4根枕木头上，加装固定拉板，提高道床的稳定性。同时，要求工务在每组道岔尖轨处加装不少于6个防爬器，使问题得到有效解决。

3.克服施工质量、工务方面存在的问题。积极与工务方面加强联系沟通，密切协作，多次针对提速道岔存在的问题进行工、电联合整治。在整治过程中，按照规定和标准，要求工务方面对翘头、拱腰的尖轨全部进行更换，道岔设备的稳定性大大提高，故障明显减少。

4.加强业务素质培训，不断提高维护能力。为使提速道岔的维护步入正轨，段制定了《提速道岔检修维护管理办法》、《提速道岔检修维护内容及标准》、《提速道岔检修维护作业程序》等制度，同时还建立了《提速道岔设备管理台账》，采用《工、电联合整治作业通知单》等维修、维护管理办法。为了尽快提高电务人员的维修水平，举办了数期提速道岔业务学习培训班，通过聘请厂方专业技术人员，采用理论和现场授课方式，对职工进行业务素质培训，取得了很好的效果。

5.遗留问题。虽然通过上述诸多方法的整治，提速道岔的故障明显减少，但是，心轨燕尾式外锁闭装置造成的故障还是没有得到根本解决。

5 技术改造

5.1 心轨燕尾式外锁闭装置存在的问题

1.燕尾式外锁闭装置采用单悬臂梁结构，重量大，调整困难。工作时，除承担尖轨水平方向的道岔转换牵引力和锁闭力外，还承担列车过岔时所产生的垂直方向冲击力，其销、轴、滑动面磨损极快，经过一段时间的使用后，托板面出现磨损凹槽、杆件旷动，影响道岔的转换和表示，同时造成设备使用寿命的缩短。

2.燕尾式外锁闭装置体积大，燕尾锁闭铁、大拉板几何形状复杂，厂方采用了铸钢工艺，由此造成材料强度不高，上道使用不久就发现有老伤裂纹现象，一旦断裂，道岔可动心轨将失去控制，后果不堪设想。

3.《信号维护规则》中关于4 mm不锁闭试验要求难以保证。

4.零配件较多，施工安装繁琐。

5.结构复杂，维修调整工作量大。

5.2 心轨钩形外锁闭装置的优点

1.设计合理。采用斜面工作原理，当转辙机牵引锁闭杆移动时，锁闭杆凸台通过锁闭钩缺口牵引心轨转换，当道岔转换到位密贴时，锁闭杆凸台将锁闭钩的凸台顶起，锁闭钩紧紧钩住锁闭铁，实现外锁闭。

2.结构简单。心轨钩形外锁闭装置由锁闭杆、锁钩和锁闭铁三大件组成，心轨与锁钩只通过一处连接，再无其他任何连接环节，各部绝缘垫管都采用固定死连接方式，使设备的使用寿命大大增加。

3.材料强度高。采用碳钢锻造工艺加工，消除了材料老伤裂纹的重大隐患。

4.能够保证《信号维护规则》中关于4 mm不锁闭试验的要求。

5.施工安装简单，维修调整方便。

通过与设计厂家沟通协商，逐步对早期上道的所有1/18号提速道岔可动心轨外锁闭装置进行技术改造，将心轨处原燕尾式外锁闭装置全部更新改造为钩形外锁闭装置，从根本上消除了设备存在的隐患，使提速道岔设备运用质量和稳定性得到明显地提高，故障率大幅下降，提速道岔的优势得到充分发挥，为铁路列车的安全和高速运行提供了强有力的保证。

［1］ 中华人民共和国铁道部.关于对提速道岔设备进行补强改造说明［S］.2008.

［2］ 中华人民共和国铁道部.铁路信号设备维护规则［M］.北京：中国铁道出版社，2012.

［3］ 刘建华.道岔结构与维修养护［M］.北京：中国铁道出版社，2013.