李恒星 高昌偉 王金娟
摘 要:本文對(duì)鐵路軌檢車病害進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,并提出整治建議。
關(guān)鍵詞:軌道;病害分析;整治
1 軌道不平順對(duì)安全的影響
根據(jù)國(guó)內(nèi)外許多專業(yè)研究證明,嚴(yán)重的軌道不平順(高低、水平、三角坑)對(duì)列車脫軌確有非常重要的影響。
1.1 嚴(yán)重的高低不平順引起的巨大輪軌作用力(相當(dāng)于大大增加了輪重和軸重)將引起車輛劇烈的點(diǎn)頭和浮沉振動(dòng),會(huì)使車輪大幅度減載,甚至懸浮。在曲線上或方向不良區(qū)段運(yùn)行時(shí),高低不平順引起的車輪懸浮可能導(dǎo)致脫軌。如果嚴(yán)重減載的車輪上同時(shí)又有很大的側(cè)向力作用,也很可能脫軌。此外,高低不平順的幅值過(guò)大(約超過(guò)25毫米時(shí))會(huì)使道床阻力顯著降低,輪載引起的鋼軌垂向負(fù)撓度亦將增大,造成軌枕浮起,高低不平順?biāo)鸬恼駝?dòng)又使道床阻力進(jìn)一步減小,因此易引起無(wú)縫線路發(fā)生動(dòng)態(tài)漲軌跑道,導(dǎo)致列車傾覆。
1.2 扭曲不平順即三角坑將使轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)三點(diǎn)支承一輪減載甚至懸浮的危險(xiǎn)情況。我國(guó)剛度較大的貨車在圓曲線上脫軌事故大多與軌道的扭曲不平順有關(guān),無(wú)論曲線和直線上嚴(yán)重的局部不平順都可能引起車輛的劇烈側(cè)滾和側(cè)擺振動(dòng),導(dǎo)致脫軌系數(shù)過(guò)大而脫軌。軌檢車選定三角坑的基長(zhǎng)是2.4米,這是從脫軌試驗(yàn)分析中得出的。因?yàn)槲<靶熊嚢踩娜强又饕獮檐囕v的一組轉(zhuǎn)向架兩軸間的長(zhǎng)度,在此長(zhǎng)度內(nèi)的三角坑病害容易造成一個(gè)車輪懸浮而導(dǎo)致脫軌。
2 高低、水平及三角坑(扭曲)的邏輯關(guān)系
水平是兩股鋼軌頂面的高度差稱為水平。水平定義為軌道同一斷面內(nèi)兩股鋼軌軌頂面的高差,以左高為正,右高為負(fù)。 水平不平順,會(huì)使車輛產(chǎn)生側(cè)滾,導(dǎo)致一側(cè)車輪增載,另一側(cè)減載,許多鐵路專家認(rèn)為曲線上嚴(yán)重的水平不平順,往往是引起貨車脫軌的重要原因。水平=左高低-右高低
軌道上的三角坑即兩股鋼軌的共面性,表現(xiàn)為軌道頂面的扭曲狀態(tài),也就是兩股鋼軌頂面不在同一平面上。三角坑以一定范圍內(nèi)的水平差的變化量來(lái)表示。靜態(tài)檢查時(shí)每6.25米檢查一次,以前后兩點(diǎn)的水平正負(fù)誤差的代數(shù)差來(lái)表示。三角坑反映了軌頂面的平面性,三角坑會(huì)使車輛產(chǎn)生三點(diǎn)支撐一點(diǎn)懸空,易造成脫軌,特別是當(dāng)列車從圓曲線向緩和曲線運(yùn)行時(shí)。三角坑為計(jì)算值,它是在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)(2.4m)沿軌道方向前后兩水平代數(shù)差。扭曲不平順,將使轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)三輪支承一輪減載甚至懸浮的危險(xiǎn)情況,歐洲和我國(guó)剛度較大的貨車在曲線圓緩點(diǎn)區(qū)的脫軌事故大多與軌道的扭曲不平順有關(guān),無(wú)論曲線和直線上嚴(yán)重的局部扭曲不平順都可能引起車輛劇烈的側(cè)滾和側(cè)擺振動(dòng),導(dǎo)致脫軌。
三角坑的正負(fù)與計(jì)算方向有關(guān),它反映鋼軌頂面的扭曲方向,與三角坑的大小無(wú)關(guān),因?yàn)槿强拥闹凳怯伤降拇鷶?shù)差來(lái)決定的,它可以總結(jié)為:三角坑=前點(diǎn)水平-后點(diǎn)水平
3 線路病害的識(shí)別及整治
3.1 確定病害的項(xiàng)目和位置 軌檢車檢查過(guò)后,即拿到了一份反映線路技術(shù)狀態(tài)的圖紙和一些打印的檢測(cè)結(jié)果圖表。首先要找出是哪一項(xiàng)超限及其相關(guān)的數(shù)據(jù),然后對(duì)照軌檢車波形圖并依據(jù)超限標(biāo)準(zhǔn)中圖紙上標(biāo)明超限處所,最后根據(jù)公里標(biāo)記及其它地面標(biāo)記確定病害位置。現(xiàn)在完善的數(shù)據(jù)處理軟件把所有的超限地點(diǎn)都能準(zhǔn)確地把峰值及地點(diǎn)打印出來(lái),因此,確定病害的位置可以結(jié)合圖紙、報(bào)表進(jìn)行工作。根據(jù)公里標(biāo)及百米標(biāo)來(lái)確定具體位置,標(biāo)明在圖上;如果里程不準(zhǔn)確,可參照曲線頭尾圖幅并結(jié)合地面感應(yīng)標(biāo)記上的道口及道岔的一些標(biāo)記來(lái)準(zhǔn)確地確定病害位置(如圖所示)。
3.2 高低、水平及三角坑病害的整治 在確定了水平的病害峰值和地點(diǎn)后,就要分析其產(chǎn)生的原因,由于水平值=左軌高低-右軌高低。因此要解決水平超限的問(wèn)題,最終還是要落實(shí)到高低上。在水平峰值處向左右高低的基線垂直線,在左右軌同一截面處,找出左右軌高低的峰值,分析其產(chǎn)生的原因,采取針對(duì)性措施,消滅高低、消滅水平。
三角坑是通過(guò)線路的兩股鋼軌的水平值,經(jīng)計(jì)算機(jī)選擇基長(zhǎng)后,計(jì)算出來(lái)的結(jié)果。三角坑與水平的邏輯關(guān)系是:三角坑值=前點(diǎn)水平值-后點(diǎn)水平值,其比較范疇是2.4米。而水平值與高低值有邏輯關(guān)系。
因此,要消滅三角坑,就必須消滅水平,而要消滅水平就必須消滅高低。也就是說(shuō),要消滅三角坑,最終要落實(shí)到高低問(wèn)題的解決上。根據(jù)我們多年來(lái)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)得出,在這幾項(xiàng)病害的整治上一定要遵循:抓住高低,控制水平,消滅三角坑的規(guī)律。
圖中A點(diǎn)的左軌高低21.21毫米,是三級(jí)超限,該地段對(duì)應(yīng)右軌高低3.1毫米(圖中箭頭標(biāo)注)。B點(diǎn)水平值=左軌高低-右軌高低=18.14毫米,三級(jí)超限。同一截面三角坑(圖中箭頭標(biāo)注)是水平值輸入計(jì)算機(jī)后在2.4米范圍內(nèi)進(jìn)行計(jì)算得來(lái)的。三角坑峰值是9.96毫米,是一級(jí)超限。
因此要消滅B點(diǎn)處的水平超限,必須將造成水平超限的高低消滅掉,在圖中只需將A點(diǎn)21毫米高低整治好,同時(shí)三角坑超限的問(wèn)題就迎刃而解。因此在整治這幾項(xiàng)超限時(shí),一定要遵循“抓住高低,控制水平,消滅三角坑”的方法。
3.3 關(guān)于軌檢車分析數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的應(yīng)用
在作出了相對(duì)詳細(xì)的分析后,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)還不能直接作為工作量使用,因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求整修更加精細(xì),軌檢車分析出的數(shù)據(jù)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)線路設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行復(fù)核,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,優(yōu)化數(shù)據(jù),最終形成工作量,按照軌檢車的分析方法,落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),消滅高低、消滅水平、消滅三角坑,最終消滅線路幾何尺寸超限,從而解決以往線路維修盲目檢查、盲目整修,為解決線路不平順提供了準(zhǔn)確且行而有效的方法。
參考文獻(xiàn):
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