高速铁路大号提速道岔工电联合整治关键技术研究＊

2021-03-22任建新王永磊

甘肃科技 2021年23期

关键词：辊轮心轨道岔

杨栋 ,任建新 ,王永磊 ,姜文

（1.中国铁路兰州局集团有限公司银川电务段，宁夏银川 750021；2.湖南铁路科技职业技术学院铁道工程与信息学院，湖南株洲 412005）

银西高铁是宁夏回族自治区首条高铁，吴忠车站是银西高铁线路第一大枢纽车站，车站铺设了6组提速道岔（P60-1/42），自2019 年12 月29 日开通运营以来，道岔结合部检修养护一直是工务和电务部门联合研究和重点攻关的关键问题。

本文主要针对吴忠车站提速道岔实际，详细阐述近年来在提速道岔联合养护方面的研究成果，具有一定的借鉴、推广价值。

1 工务部门道岔检修养护要点

1.1 转辙部位

调整直基本轨轨向，保证轨向良好。测量每根枕框架，保证框架尺寸偏差小于1 mm。工务调整顶铁垫片，电务调整密贴调整片保证每台转辙机牵引点处尖轨与基本轨离缝小于0.5 mm。紧固尖轨跟部间隔铁扭力矩，对转辙部位横穿螺栓安装防转片做防松处理[1]。检查尖轨降低值，通过调整轨下胶垫保证尖轨降低值偏差小于1 mm，尖轨底与滑床板间隙小于1 mm。

1.2 辙叉部位

首先，对翼轨框架尺寸进行测量，保证翼轨框架尺寸偏差小于1 mm。其次，检查尖轨密贴情况，对存在间隙超标处所测试心轨反弹量，如反弹量大于2 mm，必须进行处理[2]。测试方法：在牵引点拆除锁闭铁和调整片，使用撬棍拨动心轨并在心轨上放置直尺，来回拨动时测出反弹量的数值。处理方法：将扣压铁全部拆除，电务对心轨全部脱杆，松开心轨横穿螺栓对心轨进行应力放散，将长心轨与短心轨拨到合适位置进行紧固，并对横穿螺栓做防松处理。将心轨左右拨动对顶铁间隙及心轨与翼轨密贴情况进行检查，并做调整，保证顶铁离缝小于0.5 mm，对岔后间隔铁进行紧固并做防松处理。再次由工务测量轨距，并对轨距不达标处所进行调整。

1.3 拼装心轨H 铁

拼装心轨H 铁不能松动,一旦发现松动时不能随意紧固，应由工务测量轨距和心轨轨向，根据标准紧固到位，并做好防松标识。扣压铁的两翼不能磨压心轨轨底边，两侧不能顶死轨腰，应保持一定间隙[3]。拼装心轨内侧三块顶铁必须与轨腰保持0.5 mm 的间隙，其余各部顶铁应做到间隙符合标准并前后一致，防跳顶铁保持0.7 mm 及以上的间隙。

1.4 心轨间隔铁

提速道岔（P60-1/42）采用双肢结构的可弯弹性拼接心轨，长短心轨采用间隔铁和高强螺栓连接，如图1 所示。心轨定反位转换时两肢均无前后活动的行程，而是靠心轨间隔铁后部至固定支点之间的变形。因此，必须要保证心轨间隔铁的部位线性顺直，紧固良好。心轨内侧3 个顶铁和5 个扣压铁定反位时均留有0.5 mm以上的间隙，后部的固定支点无横移的缝隙。

图1 双肢结构的可弯弹性拼接心轨

1.5 心轨与翼轨

平时应注意测量小框架尺寸，主要指牵引点处和心尖轨跟部心轨外沿与翼轨的距离（标准为150 mm）。心轨与翼轨要保持同一水平高低，不然会影响设计的转换角度，平时应注意检查两心轨拼装水平高低的同时观察翼轨与心轨整体的水平是否同高低，并注意各牵引点轴销与锁闭面平行无夹角。

2 电务部门道岔检修养护要点

2.1 尖轨和心轨的线性顺直度

在扳动道岔时，要着重观察尖轨、心轨在转换过程中是否成直线平行运动；认真观察斥离尖轨、心轨的线性顺直度；在岔前仔细观察每个牵引点静态时斥离尖轨是否存在支顶或外拉的情况；道岔转换时尖、心轨是否存在扭动，各牵引点有无甩动，转换时间有无变化；个别牵引点是否有后动先到、瞬间停顿后继而窜动的现象[4]。

对存在上述问题的牵引点要重点查找有无反弹、别卡、抗劲的应力支点，以及是否存在较大假开程，根据发现的问题认真查找原因并按照标准有效进行整治。

2.2 虚开和防跳限位器

外锁闭道岔是通过转辙机拉动锁闭杆，由锁闭杆上的凸台卡住锁钩上的凹槽形成作用面行进，从而使密贴轨密贴并锁闭，斥离轨到位卡住。当道岔转换到位后，凸台及凹槽作用面应为密合状态。但在实际使用中，往往会出现斥离轨游离，造成密合处留有离缝，使岔口尺寸发生变化，不能真实反映道岔参数，即为虚开，如图2 所示。

图2 虚开图示

当无法消除虚开时，一般采用防跳限位器限制开程。此时，必须保证该点的开程大于标准值3 mm，并预留2 mm 的假开间隙，且转辙机的动程必须保证走完。

2.3 密贴锁钩和锁闭铁

扳动道岔时，站在各牵引点的远端仔细观察动作杆、锁闭杆是否有摆动而不是直线运动。尤其是在解锁初始阶段，重点观察密贴锁钩在锁闭杆走完解锁行程时落下是否自如，无停顿和粘连。锁闭到位时锁钩与锁闭铁的锁闭面是否自然紧贴，尤其是上沿是否整体吻合，无单边支顶和间隙。锁钩在解锁、锁闭时，轴销上有无侧向受力跳动现象。

由于列车轮对过岔时的主要接触面在基本轨、翼轨作用边的内侧，一定程度上会造成轨底胶垫单边打薄或破损，引起锁闭框成外八字固定，与基本轨、翼轨角度不垂直。进而使得安装在锁闭框内的锁闭铁不水平，后部与锁钩头平面接触而不是整面吻合，瞬间阻力大，平时应加强检查并进行合理调整。

2.4 斥离锁钩和轴销

斥离锁钩的灵活度也是日常检查的关键项点，平时应根据气温变化、框架结构变化及时合理地进行调整，使其与轴销垂直高低、水平角度良好，无侧咬别劲[5]。轴销必须与锁闭面基本平行无夹角，发现两侧有1 mm 及以上不等量距离时，要及时通过调整连接铁角度进行修正，并查找原因。

销轴轴向窜动能灵活调节锁钩转角，斥离时轴销应能摆动10 mm 左右，锁闭时轴销不能受力过大。心轨应能用手转动，尖轨使用扳手转动灵活，锁钩与轴销应垂直无侧咬，敲锁钩轴销不动，敲轴销锁钩不动。

2.5 滑床板和辊轮

作业时应注意检查滑床板有无积灰、油污或划痕，并用塞尺检查吊空间隙，如有大于1 mm 及空吊时应及时联系工务进行整治处理。发现有严重划痕的滑床板，在查找原因的同时，必须调整其前后滑床板高度。

辊轮把尖轨转换阻力由滑动摩擦转变为滚动摩擦，减小了尖轨的转换阻力。辊轮的调整遵循：“斥离尖轨使用，密贴位置调整。”调整前，应观察安装辊轮的枕木高度是否良好。调整后，密贴尖轨锁闭时无碰撞基本轨的现象，辊轮与尖轨轨底边缘间的空隙应为1～2 mm，辊轮顶面应高于滑床板上表面1～3 mm。

2.6 心轨尖端

道岔扳动时，心轨尖端应无磨碰咽喉开档处的防跳压铁，应保证2 mm 以上的间隙。心轨加强筋不能触碰翼轨两端及工务各部固定螺栓，尤其是安装了融雪加热条的心轨，应注重检査加热条固定挡片不能磨碰杆件及心轨底边。

2.7 静态阻力

存在静态阻力的牵引点每次转换除克服正常的负载阻力外，还需克服存在的静态正向或反向的力。往往能看到同方向扳动时尖、心轨窜动，往阻力反向扳动时则动作滞后、停顿，影响正常转换。

平时要注意检查各牵引点是否存在静态阻力。首先，要在静态时检查动作杆连接销是否能用手拨动，如果存在销子难拨动或取出销子后杆件横向窜动，则说明该处有静态阻力，要及时通过调整跟端间隔、牵引点开程的方法克服；其次，存在静态阻力的牵引点尖轨部位斥离锁钩均不灵活，无法正常摆动[6]；再次，存在静态阻力的牵引点，其固定开程与自然开程变化量大于6 mm[7]。即：静态时，松开锁钩连接铁两固定螺栓后斥离尖轨往密贴方向的走行变化大于6 mm，静态阻力有的甚至大于10 mm。根据尖、心轨跟端位移的要求，斥离尖轨必须有往基本轨方向的密贴力，但不能过大，一般固定开程与自然开程的变化量在2～4 mm 最佳。

3 工电联合整治关键技术研究

3.1 离缝病害整治技术研究

提速道岔的离缝病害主要出现在尖轨牵引点和牵引点之间、尖轨尖端，根本原因是尖轨有侧弯病害，分向内侧弯和向外侧弯两种情况。当离缝发生在尖轨第一、二牵引点处向外侧弯时，侧弯处为应力点，调整第一、二牵引点密贴良好，但在尖轨尖端出现离缝、翘尖；当离缝发生在尖轨第二、三牵引点处向内侧弯时，两牵引点处锁闭力增大导致密贴过紧，但牵引点之间竖切不良，电务在适应性调整时应掌握牵引点处“开程略大、密贴略松”。

在实际中，当尖、心轨轨向不良，尖轨、心轨与顶铁离缝不达标，要么顶死要么离缝太大均会发生密贴不良的问题。

联合整治方法：针对侧弯病害要对尖轨进行“宏观密贴”检查,即：电务进行脱杆，尖轨在自然状态下人工撬动，检查其密贴状态，是否存在硬弯或者拱腰，确定后采取矫直或者更换尖轨的办法予以解决；实际中通常采用拉弦绳测量的方法来判断轨向是否良好，直股基本轨轨向不良时，通过拨道、改道进行调整，调整曲股轨距时，要结合测量两基本轨框架尺寸的方法进行调整，最后还要对转辙性能进行测试。

3.2 卡阻病害整治技术研究

长期以来，提速道岔卡阻病害分为尖轨卡阻和心轨卡阻，心轨卡阻较为常见。

尖轨卡阻主要表现在：由于尖轨为6 点牵引，易受温度变化影响，造成尖轨尖端部位爬行，致使转辙机杆件与基本轨不垂直，甚至刮碰枕木，从而增大转换阻力；受长期过车影响，造成有砟道床不平，特别是转辙部位、可动心轨辙叉部位存在高低不平、岔枕空吊使滑床板高度不在一个平面，使道岔转换阻力增大；由于辊轮锈蚀、紧固不良产生窜动，或与滑床板上表面、尖轨底部距离调整不标准，增大了转换阻力，引起转换卡阻；防跳限位器调整不当，铁卡内侧与尖轨轨底边缘摩卡，甚至辊轮与尖轨底部卡死，不能灵活转动，致使密贴尖轨不能正常转换到位，如图3 所示。

图3 防跳限位器

心轨卡阻主要表现在：心轨为3 点牵引，经常发生长心轨尖端处防跳凸台和防跳间隔铁卡阻，导致心轨转换别劲；受气温影响，导致心轨爬行带动转辙机杆件，致使杆件与基本轨不垂直甚至刮碰岔枕，增大转换阻力；防跳顶铁顶死心轨，导致心轨抗劲，出现应力点。

联合整治方法：有砟道岔方正转辙机处横移岔枕，使岔枕位置间隔尺寸符合标准，防止尖轨、可动心轨转辙机杆件刮碰岔枕；扳动道岔时检查尖轨滑床板辊轮作用状态，对作用不良的重新安装标准，重点要拧紧辊轮定位螺栓，防止定位螺栓松动、上框架浮起刮碰尖轨轨底，引起转换卡阻；调整防跳间隔铁、顶铁，保证其与尖轨和可动心轨轨底有一定的间隙。

3.3 尖轨、心轨反弹病害整治技术研究

反弹是指尖轨、可动心轨框架处于自由状态靠向基本轨、翼轨时出现的刚性反弹。P60-1/42 岔道岔心轨由直、曲心尖轨拼装组成，长短心轨同时受直、曲股连接无缝线路温度力的影响，两股钢轨伸缩时，长短心轨会产生不均匀爬行，导致心轨侧弯。

列车高速过岔时，尤其是以160 km/h 的速度侧向通过时，会造成对心尖轨的强烈冲击，导致两拼装心尖轨的间隔铁松动、位移。直接引起整体心尖轨变形、线性不良，并存在应力点，使道岔在转换时产生反弹、抗劲、不顺畅。岔心上原装的防松帽空动间隙过大，防松力度不足，紧固后保持的周期较短。为切实做好该处的有效防松，工电双方通过对道岔心轨进行应力放散、重新锁定、改道等方法进行整治，安装间隔铁螺栓加强型防松板，以往易发生的间隔铁松动、心轨变形等现象得到了有效控制。