張曉楠 丁磊

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，鐵路事業(yè)蓬勃發(fā)展，列車(chē)速度越來(lái)越高，對(duì)線路質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求也越來(lái)越高。列車(chē)通過(guò)道岔時(shí)輪軌間的沖擊使道岔磨耗日益嚴(yán)重，作為鐵路三大薄弱環(huán)節(jié)之一的道岔維修養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。本文結(jié)合實(shí)際情況對(duì)提速道岔直尖軌側(cè)磨的危害、產(chǎn)生的原因、整治方法進(jìn)行了分析歸納，實(shí)踐效果良好。

關(guān)鍵詞：提速道岔;直尖軌側(cè)磨;分析;整治

中圖分類(lèi)號(hào)：U213.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

為了滿足我國(guó)開(kāi)行快速列車(chē)的需要，消除道岔限速因素，改善列車(chē)過(guò)岔平穩(wěn)性，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，二十世紀(jì)初期我們國(guó)家開(kāi)始更換提速道岔，該道岔為列車(chē)提速發(fā)揮了重要作用。列車(chē)提速對(duì)提速道岔的養(yǎng)護(hù)也提出了更高的要求，其中整治道岔晃車(chē)成為線路工區(qū)各項(xiàng)工作中的重中之重。

1 維修養(yǎng)護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

在整治道岔晃車(chē)中，通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在整治道岔尖軌處水加病害時(shí)，岔前及岔中各部幾何尺寸均良好，但始終不能消滅水加病害，通過(guò)進(jìn)一步的調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)主要原因是直尖軌側(cè)磨造成，如不徹底整治，即可造成岔前、岔中重復(fù)無(wú)效作業(yè)，浪費(fèi)工時(shí)、人力，并可能形成有害作業(yè)，直接影響提速行車(chē)安全。下面本文從提速道岔直尖軌側(cè)磨病害進(jìn)行了綜合分析，并采取了如下整治方法。目前研究發(fā)現(xiàn)輪軌間的磨耗大致有兩種，一種是正常磨耗，即保證輪軌粘著及正常牽引、制動(dòng)所必須的摩擦力而產(chǎn)生的磨耗。另一種為列車(chē)通過(guò)曲線時(shí)（包括側(cè)向通過(guò)道岔），由于輪軌沖擊及輪軌間的滑動(dòng)等因素而產(chǎn)生的非正常磨耗。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)及對(duì)尖軌工作情況的分析，我認(rèn)為導(dǎo)致列車(chē)側(cè)向通過(guò)道岔時(shí)尖軌磨耗、軋傷的主要在于輪軌間的非正常磨耗。而尖軌的側(cè)向磨耗與軋傷程度又取決于以下幾個(gè)方面：

1.1 車(chē)輪對(duì)尖軌的撞擊

列車(chē)由直線進(jìn)入道岔側(cè)線時(shí)，曲尖軌迫使其改變運(yùn)行方向的瞬間，輪軌間發(fā)生猛烈的撞擊。實(shí)踐中該道岔尖軌長(zhǎng)度為6.25 m，采用的是全切線型藏尖式尖軌，尖軌刨切部分的強(qiáng)度由后向前隨刨切量的增加而減弱，尖軌尖端最為薄弱，極易被車(chē)輪軋傷。因此，當(dāng)列車(chē)側(cè)向通過(guò)道岔轉(zhuǎn)轍部位時(shí)，曲尖軌的前半部分頂寬20 mm～50 mm范圍內(nèi)承受來(lái)自車(chē)輪的垂直壓力和水平推力大于其它部分，再加上尖軌的材質(zhì)不耐磨，尖軌頂鐵支承力大等方面的原因，造成尖軌側(cè)向磨耗嚴(yán)重。

1.2 日常道岔養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量低

隨著運(yùn)量的不斷增加，列車(chē)通過(guò)次數(shù)的增多。列車(chē)進(jìn)站速度快、質(zhì)量大，對(duì)設(shè)備的破壞相應(yīng)增大，致使道岔及前后線路的軌向、軌距、高低、水平、軌枕吊板等設(shè)備病害極易發(fā)生，甚至超過(guò)維修保養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)列車(chē)側(cè)向通過(guò)道岔時(shí)，因?qū)€不設(shè)置超高，必然產(chǎn)生較大的離心力，增加了車(chē)體的搖晃和顛簸的幅度，加大了橫向和豎向的沖擊力，輪軌游間值變小，加劇輪軌間的撞擊與磨耗。

另外，機(jī)車(chē)車(chē)輛輪緣、踏面的技術(shù)狀態(tài)及轉(zhuǎn)向架工作性能的好壞也是導(dǎo)致尖軌磨耗的相關(guān)因素。

2 側(cè)磨的危害

（1）直尖軌的側(cè)磨，造成岔前、尖軌與道岔的軌向不良，使水平加速度增大，影響列車(chē)進(jìn)岔的平衡，從而直接導(dǎo)致道岔晃車(chē)，影響列車(chē)舒適度。（2）直尖軌的側(cè)磨易造成尖軌工作面的傷損，繼續(xù)發(fā)展有車(chē)輪爬上尖軌的可能，危險(xiǎn)時(shí)可能造成翻車(chē)。（3）側(cè)磨量的不斷增加造成列車(chē)車(chē)輪踏面與鋼軌的接觸情況繼續(xù)惡化，導(dǎo)致軌距變大，引起列車(chē)蛇行運(yùn)動(dòng)，行車(chē)平穩(wěn)性降低，旅客舒適度也降低。（4）直尖軌的側(cè)磨，縮短尖軌使用壽命，增大了生產(chǎn)成本。（5）提速道岔的尖軌藏尖結(jié)構(gòu)決定了直尖軌的側(cè)磨和對(duì)應(yīng)曲基本軌的側(cè)磨互為因果，形成惡性循環(huán)，同時(shí)影響整組道岔的軌向[4]。

3 側(cè)磨產(chǎn)生的原因

造成直尖軌側(cè)磨的因素十分復(fù)雜，除與鋼軌材質(zhì)、通過(guò)總重、速度、車(chē)輪踏面磨耗等工務(wù)部門(mén)無(wú)法消除的因素有關(guān)外，主要與以下兩個(gè)方面關(guān)系密切：

3.1 軌道幾何狀態(tài)不好

道岔及其前后鄰近線路軌道幾何狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到列車(chē)能否平穩(wěn)地通過(guò)道岔。在線路幾何狀態(tài)中的軌向水平、水平三角坑、空吊板尤為重要。各項(xiàng)參數(shù)中如有某一項(xiàng)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，都直接影響列車(chē)的平穩(wěn)運(yùn)行，當(dāng)列車(chē)通過(guò)道岔時(shí)引起了列車(chē)振動(dòng)和蛇形運(yùn)動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)致輪軌接觸力明顯增大，從而使鋼軌產(chǎn)生磨損。因此，在日常保養(yǎng)中應(yīng)始終保持道岔及其前后鄰近線路50 m～100 m軌道幾何狀態(tài)的良好，做到軌距偏差±1 mm，軌距變化率不超過(guò)0.5‰，水平、軌向、三角坑最大偏差2 mm，順坡率0.5‰，無(wú)動(dòng)態(tài)空吊板。

3.2 轉(zhuǎn)轍部分結(jié)構(gòu)狀態(tài)不良

直尖軌的線性不好（俗稱尖軌不直），會(huì)造成列車(chē)在尖軌部位產(chǎn)生橫向搖晃，如果這個(gè)橫搖擺力長(zhǎng)期作用于鋼軌的某一點(diǎn)，那么這一點(diǎn)就很可能產(chǎn)生側(cè)面磨耗，而AT型尖軌如果在制造時(shí)線性不良，現(xiàn)場(chǎng)用普通彎軌器是無(wú)法矯直的。曲基本軌第一彎折點(diǎn)位置偏前或偏后都會(huì)造成車(chē)輪對(duì)尖軌尖端的沖擊，使尖軌作用邊產(chǎn)生側(cè)面磨耗，尤其是彎折點(diǎn)偏后，將造成尖軌尖不完全藏于基本軌內(nèi)，車(chē)輪直接沖擊尖軌尖端。直尖軌與曲基本軌頂鐵之間不緊靠，間隙較大，造成尖軌中部在動(dòng)態(tài)情況下產(chǎn)生彈性擴(kuò)張，也會(huì)造成車(chē)輪的左右搖擺，造成尖軌尖端側(cè)磨[4]。

4 整治方法

（1）作業(yè)時(shí)對(duì)尖軌進(jìn)行細(xì)致調(diào)整，保證4塊頂鐵均牢固，密靠（縫隙控制在1 mm內(nèi)）。

（2）將已經(jīng)達(dá)到磨損標(biāo)準(zhǔn)的直尖軌、曲基本軌進(jìn)行更換，更換前注意檢查尖軌的線性和曲基本軌的彎折矢度，達(dá)標(biāo)后進(jìn)行更換，更換時(shí)注意調(diào)整好第一彎折矢度，達(dá)標(biāo)后進(jìn)行更換，更換時(shí)注意調(diào)整好第一彎折點(diǎn)的位置，更換后，配合電務(wù)部門(mén)調(diào)整直尖軌的豎切部分，使尖軌刨切部分與曲基本軌完全吻合，尤其要保證尖軌尖端的密靠。

（3）對(duì)道岔內(nèi)高低、水平，我們采用內(nèi)燃搗固機(jī)搗固（眼鏡蛇）的方法進(jìn)行全面起道搗固，重點(diǎn)是注重轍叉部分、轉(zhuǎn)轍部分搗固，消除空吊板，保證軌面的平順和軌下彈性均勻，對(duì)部分軌距、直距進(jìn)行全面調(diào)整，用彎軌器矯正直基本軌的小彎，保證直基本軌一側(cè)的軌向直順。對(duì)道岔及前后線路的幾何狀態(tài)進(jìn)行全面整治，尤其是線岔結(jié)合部，必須保證軌向目視直順，用10 m弦量矢度在2 mm內(nèi)，軌面平順，無(wú)高低水平不良，保證列車(chē)進(jìn)岔時(shí)的平穩(wěn)和兩股鋼軌的受力均勻，消滅車(chē)體擺動(dòng)，盡力減小車(chē)輪對(duì)尖軌的沖擊，控制側(cè)磨病害的產(chǎn)生和發(fā)展。整治標(biāo)準(zhǔn)：軌距標(biāo)準(zhǔn)不大于±1 mm，變化率不超過(guò)0.5‰，水平不大于2 mm，并要求岔區(qū)做成一側(cè)高，水平順坡變化率不超過(guò)0.5‰，高低、軌向標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)3 mm，支距作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)1 mm，扭曲量不超地3 mm，軌面和作用邊不平順不大于0.3 mm。尖軌頂鐵不密貼不大于1 mm，軌枕要求無(wú)吊板。查照間隔不小于1 391+1 mm，護(hù)背距離不大于1 348-2 mm，扭距達(dá)到100-150 N.m。

（4）加強(qiáng)道岔的經(jīng)常保養(yǎng)和維修。1）加強(qiáng)探傷檢查以及移位觀測(cè)。由于尖軌和心軌可自由伸縮，故必須嚴(yán)格作業(yè)軌溫允許范圍安排養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)，加強(qiáng)道岔區(qū)薄弱處所的養(yǎng)護(hù)和維修，注意方向，軌距的變化，注意道床阻力的保持;2）及時(shí)整修鋼軌病害，矯直鋼軌硬彎，焊補(bǔ)打磨鋼軌，綜合整治接頭病害，特別是要加強(qiáng)對(duì)尖軌、可動(dòng)心軌、轍叉的打磨和焊修，以延長(zhǎng)使用壽命;3）做好道岔重點(diǎn)部位的加強(qiáng)工作，包括尖軌根端、可動(dòng)心軌密貼部位，轍叉等關(guān)鍵的薄弱處所;4）加強(qiáng)膠接絕緣接頭的養(yǎng)護(hù)，保持接頭兩端結(jié)構(gòu)剛度一致;5）做好焊縫平面、側(cè)面平直度的打磨工作，做好焊縫養(yǎng)護(hù)工作;6）每年至少進(jìn)行二次全面的螺栓涂油和復(fù)緊工作，保持扣件應(yīng)有的扭力矩;7）加強(qiáng)提速道岔的綜合維修工作，保持提速道岔的軌距、水平、方向、高低及各部分間隔尺寸經(jīng)常處于良好狀態(tài)，預(yù)防病害的發(fā)生。在技術(shù)上做到全面改善軌道彈性，全面調(diào)整軌道幾何尺寸，全面整修和部分更換零部件，在作業(yè)過(guò)程上必須遵循焊補(bǔ)打磨、道床輪篩、全面起道搗固三大程序，從而延長(zhǎng)提速道岔的使用壽命。

（5）焊補(bǔ)尖軌，解決尖軌掉塊嚴(yán)重的問(wèn)題。對(duì)道岔進(jìn)行綜合整治后，改善了尖軌的工作條件，尖軌的側(cè)向磨耗得到了一定的控制，但發(fā)現(xiàn)尖軌存在掉塊問(wèn)題沒(méi)有得到解決。于是，我們根據(jù)以前對(duì)傷損鋼軌、錳鋼轍叉進(jìn)行焊補(bǔ)能延長(zhǎng)使用壽命總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，確定了對(duì)掉塊尖軌進(jìn)行焊補(bǔ)的方法。尖軌掉塊傷損的標(biāo)準(zhǔn)我們參照鋼軌的輕、重傷標(biāo)準(zhǔn)即輕傷：長(zhǎng)度超過(guò)15 mm，深度超過(guò)4 mm;重傷：長(zhǎng)度超過(guò)30 mm，深度超過(guò)8 mm。尖軌掉塊焊補(bǔ)要求焊補(bǔ)后既要安全又要堅(jiān)持持久，通過(guò)分析尖軌的材質(zhì)，選用相應(yīng)的焊條。我們采用焊、磨相結(jié)合的方法，即在焊補(bǔ)前，用角向砂輪機(jī)將掉塊處磨光清除雜質(zhì)，以便使焊補(bǔ)層有良好的接觸。焊完一層后，用手錘擊打焊層，增大附著力。用水冷卻后，用砂輪機(jī)磨去焊層表面的雜質(zhì)露出光面，繼續(xù)焊補(bǔ)。如此這樣反復(fù)焊反復(fù)磨，直至焊填部分高出尖軌母材2 mm～3 mm，再打磨至尖軌面平順，以保證焊補(bǔ)層的剛度。焊補(bǔ)完畢后，將尖軌作用面和非作用面的焊流用砂輪機(jī)打磨平整，經(jīng)車(chē)站和電務(wù)部門(mén)對(duì)該道岔進(jìn)行扳動(dòng)、調(diào)試，保證焊補(bǔ)后的尖軌定位后沒(méi)有頂阻現(xiàn)象，道岔能良好使用。實(shí)踐中尖軌焊補(bǔ)效果一般一次能使用一個(gè)月，可以使尖軌的使用壽命延長(zhǎng)一個(gè)月，每根尖軌焊補(bǔ)5～6次再更換，每年就能節(jié)省5～6根尖軌。

5 整治后達(dá)到的效果和經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)對(duì)道岔進(jìn)行綜合整治，使道岔的軌向、軌距、高低、支距得到了控制，各部幾何尺寸達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，減少了道岔的病害。實(shí)踐證明，采取上述措施整修后，提速道岔直尖軌側(cè)磨現(xiàn)象得到了有效控制。線岔方向良好，徹底消滅了因線岔銜接不良造成的晃車(chē)，為列車(chē)提速提供了強(qiáng)有力的保證，保證了設(shè)備和行車(chē)的安全。同時(shí)延長(zhǎng)了尖軌的使用壽命，進(jìn)而節(jié)省生產(chǎn)開(kāi)支。提速道岔的維修保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鐵路事業(yè)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義，因此在標(biāo)準(zhǔn)上要高一格，質(zhì)量上要嚴(yán)一檔。對(duì)重點(diǎn)頑癥要不斷研究新工藝、新手段進(jìn)行整治，不斷總結(jié)新的有效的養(yǎng)護(hù)流程和工藝，以確保道岔質(zhì)量滿足列車(chē)運(yùn)行的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊飛，王璞，孫加林，等.高速道岔尖軌磨耗規(guī)律及對(duì)動(dòng)力學(xué)性能的影響[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2020（3）：13-20+66.

[2]劉國(guó)敬.S700K提速道岔維修與整治探討[J].中國(guó)新通信，2020（16）：66.

[3]劉壯.提速道岔運(yùn)用維修與結(jié)合部病害整治方法[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（8）：96-97.

[4]貢照華，夏景山，樓少俊.提速道岔直尖軌側(cè)磨的分析與整治[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2003（2）：8-10.