铁路道岔钢轨件病害损伤研究

李红杏

摘要：铁路道岔是使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，由于构造复杂岔路线多，既是轨道的薄弱环节，也容易引起列车脱轨倾覆。如何有效减少机车车辆对道轨的损害，保证列车安全通过，本文通过对高速道岔钢轨病害的分析，从道岔捣固维修、钢轨件打磨、创新道岔设计等方面，提出了铁路道岔钢轨件病害治理的对策与措施

关键词：铁路;道岔钢轨件;伤损

引  言：随着我国高速铁的路的修建，无论通车里程还是通行质量都有了质的飞跃，由于车辆行驶速度较快，无形中加剧了对铁路道岔钢轨件损害程度，成为制约高速铁路发展和列车行驶速度的瓶颈。虽然铁路管理部门、科研部门及铁路车站、编组站都投入一定的人力与资金坚强科研，力争破解这一世界性难题，但至今效果仍不理想。必须继续加大探究力度，早日攻破难题，提高童车质量，促进经济发展。

1 高速道岔钢轨病害主要形式

通过对多个不同的站点的不同道岔在运行过程中进行数据采集并进行分析后归纳总结出高速道岔常见病害有以下几种形式。

（1）波浪形磨耗 经研究表明导致钢轨波浪形磨耗的因素种类较多，其主要特征是在钢轨表面存在较多波长短，磨耗深度浅，且分布杂乱的波浪形磨耗痕迹。这使得钢轨和车轮之间的相互作用更加明显。因相互作用而产生的噪音就更大，加剧了乘客在火车上听到的噪音，影响了乘坐的舒适性。

（2） 鱼鳞纹与肥边问题，引发这个问题的主要原因是钢轨和车轮在长期的互相作用中形成的金属疲劳导致的钢轨的形状产生几何变化产生的，其成因是钢轨因产生了塑性形变。导致钢轨表面因为碾压变宽形成肥边现象，当塑性变化累积到一定程度时，产生分布较为密集形似鱼鳞的裂纹，因此被称为鱼鳞纹。鱼鳞纹较为常见出现的部位集中在道岔的心轨部分。

（3） 裂纹，裂纹是指在钢轨轨距角侧的踏面出现斜向分布的裂纹，产生裂纹的主要原因是，当钢轨和轮毂在进行接触时 轮毂钢轨之间的作用力不断持续使得该踏面产生了金属疲劳现象导致了塑性变形。当塑性变形积累一段时间后，钢轨就会出现疲劳裂纹，这种裂纹会不断向钢轨下方延伸。最严重的情况就是钢轨断裂，这是和鱼鳞纹不同的地方，鱼鳞纹较为严重的情况会产生钢轨上的部分结构出现掉块现象，令人最终造成的结果比鱼鳞纹严重得多。

2 病害治理作业要点

2.1道岔捣固维修

要解决以上出现的病害，基础性干预措施是恢复道床基础的弹性和密实度。使得轮毂和钢轨接触时能够对道岔给予较为连贯和稳定的支撑，可以通过道床的弹性吸收一部分来自垂直方向的作用力。通过捣固维修能够全面保证道岔的稳定状态，降低其相关结构受到损伤的几率较好的延长了道岔的使用寿命，道岔的辙叉部位相对于其他道岔部件来说承受着较大的冲击。而造成的良好状态能够降低对辙叉的冲击，降低出现裂纹和掉块现象的出现。应当注意在辙叉部分的路基铺设时注意良好的捣固，保证辙叉部分路基的密实度和饱满度，防止出现辙叉下部路基出现空吊情况，铺设时应当对该区域进行重点关注，在运行一段时间之后，路基进入较为稳定的状态，此时应当按照相关路基维护标准和要求对路基进行维护和保养，保证道岔枕的良好状态，防止出现开焊情况，以及心轨裂纹的出现。

2.2钢轨件打磨

当场在运行初期 轮毂和尖轨和辙叉都互相作用力 会造成肥边的出现，此时要尽快对尖轨等出现肥边情况的部位进行打磨 以避免肥边继续发展 导致出现更严重的吊块和裂纹等情况 一般在道岔运行一周后 就要进行第1作打磨工作 在最后的维护工作中应当观察飞边和肥边的宽度，当这两者的宽度超过两毫米时，就要再次进行打磨。以实现清除粪便的效果。打磨工作应按照图纸设计的钢轨 行形参数标准进行打磨工作能保证监管等部件始终保持 设计要求，延长道岔的使用寿命。

3 通过技术更新延长道岔使用寿命

铁路道岔的关键部分的使用寿命受到运输频次以及维护保养水平的影响，通过对各型号的道岔损伤情况以及使用情况进行跟踪调查，总结出在总重低于5000万吨的线路上，因为列车密度相对较小，所以非运行时间较多这种情况下的辙叉使用寿命最长。当线路通过总重量介于1～2亿吨的铁路线路上大时因为列车密度大，双轨大多数情况下都处于运行状态。如果在这种情况下不进行及时的维修保养，辙叉使用寿命会出现较快的下滑。并针对这些问题在设计调查时进行完善，道岔的历史参数作为基础，进行新技术的研发。以此来解决车辆运行任务与道岔维修任务之间的矛盾。不断的提高钢轨的使用寿命。随着我国铁路的不断发展，列车运行的速度以及载重能力都在逐渐加快加强，为了应对这种高速发展过程中的铁路运行状态的变化，所以需要加强对新型道岔的研究工作，归纳总结新型道岔研发的原则如下：

首先要加强国外与铁路研究机构的交流与学习，不断的引进先进成熟的道岔研究经验，不断的提高道岔的形式。避免频繁的更换影响列车的正常运行，道岔的维护维修以及更换工作应当逐渐简化。降低道岔的维护保养以及更换的时間。在道岔区的翼轨跟部，间隔铁联结翼轨和心轨使得轨道刚度突变，造成轨项面的压塌及磨耗增加。应对重载铁路道岔（75kg/m钢轨）特有的刚度问题开展研究，并对弹性垫层进行设计优化，选取合适的扣件系统刚度和轨道刚度，解决刚度过大和刚度突变问题，从而解决重载铁路道岔特有的垂磨、侧磨、压溃、掉块严重的问题。再次，由于曲尖轨受到的轮轨接触应力较为复杂，造成曲尖轨侧磨等病害比其他部位突出，因此提高曲尖轨使用寿命是需要重点解决的问题，提高尖轨的粗壮度、轨距加宽和使用新材料是提高曲线尖轨使用寿命的主要措施。

结束语：铁路是一个国家的经济命脉，经济建设及居民生活需要的生产、生活物资多数需靠铁路运输才能到达。因此通畅、快捷的铁路运输能在很大程度上决定着一个地区的经济发展速度。但铁路岔道由于自身的复杂性和薄弱性，自有铁道以来就因为舍之不行，用之不便，让铁路管理部门、车站、编组站大伤脑筋。本文介绍的几种铁路道岔钢轨件病害损伤治理方法能够创新道岔设计中技术，显著提高道岔使用寿命。是值得在实践中提倡的。

参考文献：

[1]杨逸航，肖乾.道岔钢轨病害打磨对高速列车动力学性能影响研究[J].华东交通大学学报，2020，37（01）：1-8.

[2]杨辉，王洋杰.高速铁路道岔病害的成因分析及整治措施[J].高速铁路技术，2017，8（03）：58-62.