孟憲軍

對(duì)高鐵道岔外鎖閉有害間隙的分析和應(yīng)對(duì)措施

孟憲軍

在高速鐵路客運(yùn)專線上，針對(duì)國(guó)產(chǎn)道岔所出現(xiàn)的外鎖閉調(diào)整間隙過(guò)大的問(wèn)題，認(rèn)真分析產(chǎn)生這一有害間隙的原因，結(jié)合工程實(shí)際提出了應(yīng)對(duì)措施，保證高鐵道岔設(shè)備運(yùn)用安全。

高鐵道岔;外鎖閉;調(diào)整間隙;分析和對(duì)策

在我國(guó)高速鐵路客運(yùn)專線的建造上，國(guó)產(chǎn)大號(hào)碼高速道岔被大量使用。這些道岔規(guī)格齊全，從18、42到62號(hào)已成系列，配套的牽引和外鎖閉設(shè)備與轉(zhuǎn)轍機(jī)良好的結(jié)合，完全滿足了我國(guó)高速動(dòng)車組列車安全、平穩(wěn)、高速通過(guò)的要求。

為了保證高鐵輪軌關(guān)系始終保持在良好的接觸狀態(tài)，高鐵軌道安裝的允許偏差都要嚴(yán)格控制在0.3 mm以內(nèi)，道岔部位控制在0.5 mm以內(nèi)。因此，在道岔設(shè)備安裝時(shí)，除了對(duì)道岔部位的線路進(jìn)行高精度地調(diào)整外，還要對(duì)牽引道岔的轉(zhuǎn)轍機(jī)和機(jī)械外鎖閉等設(shè)備進(jìn)行多項(xiàng)指標(biāo)的反復(fù)調(diào)整，以確保高速列車能夠平穩(wěn)、順暢地通過(guò)道岔區(qū)段。

1 問(wèn)題提出

在哈爾濱至大連鐵路客運(yùn)專線的信號(hào)設(shè)備安裝施工中，對(duì)道岔施工過(guò)程的質(zhì)量檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，安裝調(diào)整完成后，道岔機(jī)械外鎖閉上的鎖閉框與鎖閉鐵之間，都存在添加多個(gè)開(kāi)口墊片的現(xiàn)象，尤其在可動(dòng)心軌第2牽引點(diǎn)處機(jī)械外鎖閉的鎖閉鐵下，加入開(kāi)口墊片最多，這類現(xiàn)象普遍存在且比較突出。

為了保證道岔外鎖閉的鎖閉深度，在國(guó)產(chǎn)大型高速道岔上，目前惟一的調(diào)整辦法是在鎖閉鐵后面加墊片，設(shè)計(jì)時(shí)給這個(gè)調(diào)整間隙預(yù)留了5 mm(也就是允許調(diào)整量有5 mm的偏差)。施工檢驗(yàn)時(shí)，在道岔機(jī)械外鎖閉的施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)里，由于沒(méi)有對(duì)加設(shè)調(diào)整用的開(kāi)口墊片總厚度做出明確規(guī)定，所以出現(xiàn)有的機(jī)械外鎖閉框與鎖閉鐵間加的墊片過(guò)多(最多時(shí)墊片為16個(gè)，總厚度達(dá)20 mm，見(jiàn)圖1)，如此大的偏差已經(jīng)是軌道允許偏差倍數(shù)的2個(gè)數(shù)量級(jí)，無(wú)疑已成為一個(gè)問(wèn)題。它對(duì)要求高速道岔機(jī)械外鎖閉應(yīng)有8t以上的鎖閉力肯定是有危害的。

2 原因分析

經(jīng)過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的反復(fù)調(diào)查和分析研究，認(rèn)為造成國(guó)產(chǎn)高鐵道岔機(jī)械外鎖閉框與鎖閉鐵間，添加過(guò)多墊片的原因有以下2個(gè)方面。

1.在問(wèn)題較為突出的可動(dòng)心軌第2牽引點(diǎn)處，軌道線路專業(yè)對(duì)安設(shè)的基本軌、翼軌沒(méi)有具體的設(shè)計(jì)尺寸要求，也就是在可動(dòng)心軌中心到翼軌軌底外側(cè)邊緣處，沒(méi)有設(shè)定出明確的信號(hào)設(shè)備安裝基礎(chǔ)條件的軌距尺寸x和允許偏差值△x(見(jiàn)圖2)。這樣一來(lái)給后續(xù)信號(hào)牽引設(shè)備安裝設(shè)計(jì)尺寸的確定，帶來(lái)不能精確到毫米級(jí)的問(wèn)題。

圖1 調(diào)整達(dá)標(biāo)后機(jī)械外鎖閉的鎖閉框與鎖閉鐵間添加過(guò)多墊片的案例

2.在道岔外鎖閉設(shè)計(jì)時(shí)，因安裝點(diǎn)的鋼軌基礎(chǔ)尺寸不準(zhǔn)確，折算到鎖鉤上設(shè)計(jì)尺寸的間距不得已會(huì)留出較大的富余量，使鎖鉤軸心到鎖閉面中心的間距尺寸y和允許偏差值△y(見(jiàn)圖2)不能做精確的配套，從而造成調(diào)整后外鎖閉框與鎖閉鐵間出現(xiàn)墊片過(guò)多，有害間隙過(guò)大的現(xiàn)象。

3.翼軌因不承載列車車輪走行，在可動(dòng)心軌第2牽引點(diǎn)處又無(wú)設(shè)計(jì)尺寸要求，施工中根本不對(duì)這一位置進(jìn)行精確調(diào)整。因此，這一點(diǎn)位的軌距偏差離散性很大，等到信號(hào)專業(yè)完成道岔安裝調(diào)整后，會(huì)出現(xiàn)鎖閉框與鎖閉鐵間添加開(kāi)口墊片各不相同的不規(guī)范問(wèn)題。

3 危害性分析

圖2 高速道岔可動(dòng)心軌第2牽引點(diǎn)處外鎖閉構(gòu)造示意圖

正常情況下，鎖閉框和鎖閉鐵之間在沒(méi)有間隙時(shí)(△y=0)，鎖閉鐵在鎖閉狀態(tài)下僅與鎖閉框之間形成一個(gè)剪力，這個(gè)剪力是按設(shè)計(jì)要求考慮的，是符合其外鎖閉構(gòu)造技術(shù)要求的。當(dāng)鎖閉框和鎖閉鐵之間出現(xiàn)較大間隙時(shí)(△y≥5 mm)，鎖閉鐵在鎖閉狀態(tài)下與鎖閉框之間不僅有鎖閉力、壓力，還要形成一個(gè)扭矩力。當(dāng)這個(gè)較大間隙都用最大厚度僅為1 mm的十幾個(gè)開(kāi)口墊片墊滿時(shí)，鎖閉鐵對(duì)鎖鉤的鎖閉能力就會(huì)下降，加上開(kāi)口墊片沒(méi)有把持功能，形成有害間隙，將會(huì)直接影響到道岔外鎖閉的鎖閉力和穩(wěn)定性。

4 應(yīng)對(duì)措施

1.在不改變現(xiàn)有設(shè)計(jì)安裝尺寸情況下，將每一調(diào)整處的有害開(kāi)口墊片使用數(shù)量控制在3片以下。具體辦法是:初步調(diào)整時(shí)先全部用開(kāi)口墊片，待到整體道岔全部調(diào)整穩(wěn)定后，再將總厚度大于5mm和10mm開(kāi)口墊片改換成圓孔閉口的墊板，讓用于調(diào)整的開(kāi)口墊片數(shù)少于3片，從而消除在高速動(dòng)車沖擊下，可能出現(xiàn)多個(gè)開(kāi)口墊片不穩(wěn)定的問(wèn)題，保證道岔外鎖閉的鎖閉力不下降，保障行車安全。

2.明確和補(bǔ)充《鐵路信號(hào)施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)技術(shù)要求，保證外鎖閉安裝時(shí)的施工質(zhì)量安全。

3.著手從源頭解決問(wèn)題，對(duì)高鐵各類大號(hào)碼道岔的每個(gè)牽引點(diǎn)，由設(shè)計(jì)制造單位在基本軌、翼軌等牽引點(diǎn)上確定具體基礎(chǔ)安裝尺寸，其允許偏差應(yīng)限制在3 mm以下。讓道岔機(jī)械外鎖閉安裝尺寸的基礎(chǔ)條件有可靠的技術(shù)保障，消除外鎖閉框與鎖閉鐵之間間隙過(guò)大的問(wèn)題根源。

4.深化外鎖閉設(shè)計(jì)，在明確每個(gè)道岔牽引點(diǎn)的鋼軌安裝面上，由道岔外鎖閉設(shè)計(jì)制造單位，重新修訂鎖閉鉤軸孔中心到鎖閉面的間距(在可動(dòng)心軌牽引點(diǎn)處，2個(gè)鎖閉面的相對(duì)間距)，讓鎖閉鐵調(diào)整間隙控制在5 mm以下。如果上述措施能夠?qū)崿F(xiàn)，會(huì)極大提高國(guó)產(chǎn)高鐵道岔運(yùn)用的可靠性。

In high speed passenger dedicated lines，as for the bigger gap of point outer lock of China made pointmachine，the cause of harmful gap has been carefully studied and countermeasure has also been proposed in combination of actual engineering practice to ensure safety of the pointmachines for high-speed railway．

Point machine for high-speed railway;Point outer lock;Gap adjustment;Analysis and countermeasure

孟憲軍:哈大鐵路客運(yùn)專線有限公司高級(jí)工程師100013沈陽(yáng)

2012-11-27

(責(zé)任編輯:溫志紅)