高速铁路道岔尖轨不足位移的原因及整治措施论文_李红兵

高速铁路道岔尖轨不足位移的原因及整治措施论文_李红兵

中国铁路青藏集团有限公司西宁工务段兰新客专西宁线路车间 青海西宁 810000

摘要:道岔是兰新客专轨道结构的重要组成部分,也是养护维修的薄弱环节,难点,对列车运行速度有着重要影响。兰新客专民和南至浩门段,主要铺设客专线07(009)、(08)016的可动心轨18#道岔。开通运营以来,道岔尖轨与基本轨离缝,转辙器第三牵引点不足位移的问题日益突出,结合自身实践,对道岔位移不足的原因、整治进行阐述,为日后养护维修提供参考经验。

关键词:道岔;轨道结构;兰新客专;尖轨;离缝;不足位移

高速铁路道岔的养护维修是一个系统性工程,将轨道结构技术、轨道电路与电务转换技术、机械精细制造、铺设与养护、精密测量集于一身。高速铁路对道岔要求更高,更严格,要求道岔具有高速度、高舒适性、高精度及高平顺性、高稳定性与少维修、易维修。因而高速铁路养护维修显得格外重要。

1 具体病害

1.1 尖轨第三牵引点至尖轨根端位移不足

尖轨位移不足指尖轨转换过程中,首先尖轨从密贴状态转换成至斥离状态,再从斥离状态转换至密贴状态,产生的位移与设计位置存在的差值为不足位移。

兰新客专开通运营以来,道岔均存在不同成程度的位移不足,其中正线道8组、站线道岔6组,主要问题表现在第三牵引点至尖轨根端尖轨转换后,顶铁与尖轨离缝,正线道岔最大位移不足量为6mm,最大假轨距值-5.4mm,平均假轨距值-6.1mm;到发线道岔最大位移不足量9mm,最大假轨距值-8.2mm,平均假轨距值-4.8mm。

1.2 尖轨与基本轨离缝

经统计,兰新客专道岔尖轨与基本轨离缝16组,其中正线道岔10组、站线道岔7组。大部分离缝在第二牵引点至第三牵引点间,曲尖轨离缝12组、直尖轨离缝8组,最大离缝3.2mm,最大假轨距值-3.8mm,平均假轨距值-2.8mm。

2 不足位移对道岔影响

2.1 道岔不足位移影响岔区轮轨关系

列车通过道岔时给予尖轨冲击变大,由于尖轨本身具有弹性性质,列车冲击后尖轨产生震动,震动导致转辙部几何尺寸无法长期保持稳定,同时加剧了尖轨与滑床板的磨耗,个别造成尖轨光带异常,降低了尖轨的使用寿命,影响了列车通过道岔的平稳性。尖轨与基本轨不密贴时,尖轨垂向和横向震动要比密贴时剧烈得多。

2.2 尖轨不足位移导致动态检测超限

尖轨位移不足问题导致动态检测超限报警,主要超限类型为小轨距、轨向及轨距变化率等

3 原因分析

3.1 几何尺寸问题。一是铺设过程难度较大,铺设中存在误差,造成使用前几何尺寸出现较大偏差。二是道岔经过长期使用后,道岔各部件控制力下降,造成轨距难以控制,轨道承载力降低,道岔几何形位不良,尖轨不足位移较大。三是基本轨存在轨向或曲基本轨支距不良,造成尖轨,基本轨离缝。

3.2 假密贴导致不足位移产生。一是钢轨磨耗,框架几何尺寸不佳及平顺度不佳等原因,造成基本轨工作边与尖轨的非工作边“肥边”现象,产生不密贴或加密贴。二是滑床板弯曲或滑床台脱焊,使得尖轨在滑床台上不得落平,从而尖轨位置行车歪斜或空吊,产生不密贴或假密贴。

3.3 顶铁不匹配。顶铁设置过长或过短不符合要求造成尖轨竖切部分与基本轨产生位移不足。顶铁过长、尖轨竖贴部分不密贴;顶铁过短,顶铁与尖轨不靠。顶铁过长或过短,除制造及设计安装位置不正确外,尖轨爬行会直接导致顶铁与尖轨配合位置发生变化,变相地使顶铁过长或过短,造成离缝,从而尖轨与基本轨不密贴。

3.4 辊轮高度不足。辊轮高度不足时尖轨在转换过程中尖轨与滑床板相接触,滚动摩擦变成了滚动加滑动摩擦,增加了转换阻力,导致位移不足。

3.5 尖轨侧弯。尖轨在不断转动运动中受滑床板、辊轮摩擦力的影响的情况下产生受力不均,或是在运输、安设、运营时列车冲击等原因,易造成尖轨刨切部分与基本轨不密贴或第三牵引点至尖轨根端出现向线路中心侧产生侧弯,尖轨与顶铁离缝超标。

3.6 尖轨动程不足。转辙机拉杆与尖轨动作拉杆的位置不在同一水平面上,或者尖轨拉杆尺寸选配或调整不良,致使尖轨搬动不到位,产生不足位移。

4 整治措施

尖轨不密贴及位移不足产生原因较复杂,同时得兼顾直基本轨轨距、曲基本轨支距,尖轨搬动前后的轨距,以及电务设备等因素。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为准确判断病害产生原因,针对道岔尖轨位移不足分析变化规律,制定检查、整治措施,具体如下:

㈠动静态检查,分析规律

道岔日常结构检查过程中,针对尖轨、基本轨离缝,尖轨位移不足问题进行检查。通过对比冬季、夏季病害变化情况,气温影响尖轨位移不足值的大小。初步判断,主要原因尖轨热胀冷缩问题造成。

㈡检查要点、找准病害

1.检查基本轨轨向、曲基本轨支距。

2.尖轨扳动前后检查顶铁离缝是否超标。

3.检查对辊轮高度与滑床板高度。

4.检查尖轨固定端轨距是否良好。

5.尖轨开口动程是否符合要求。

6.检查第三牵引点至尖轨根端道岔搬动后,用撬棍人工干预,判定尖轨是否回弹,判定是否存在侧弯。

7.检查尖轨与基本轨离缝范围,确定尖轨侧弯起终点、侧弯量。

㈢制定整治措施,消除病害

1.消灭不良几何尺寸。一是在保证直基本轨大方向良好的情况下,对转辙部直基本轨进行弦线测量,每根枕木量取轨向偏差,对超过1mm的轨向改道处理。二是直基本轨调整后,调整曲基本轨支距。从而基本轨轨向引起的离缝问题。

2.调整顶铁。尖轨闭合状态后,利用塞尺检查所有顶铁与尖轨离缝状态,当尖轨与顶铁顶死时,综合考虑顶铁位置,利用夹片调整顶铁位置,使尖轨密贴状态时顶铁与尖轨离缝不大于1mm。

3.调整辊轮、滑床台高度,减少尖轨转换阻力。全面检查闭合状态下的辊轮位置,对于位置偏差超限的辊轮进行调整,保证辊轮高于滑床板台表面1~3mm,与尖轨轨底边缘间空隙应为1~2mm,所有滑床台应保持在一个平面上。

4.对尖轨侧弯进行直轨处理。因尖轨侧弯引起的道岔位移不足,利用直轨器对尖轨侧弯进行矫直作业,尖轨矫直要求轨温在25℃以上进行,同时应松开牵引点相对应连接螺栓,使尖轨处于自然松弛状态。单次矫直量不大于3mm,严禁一次性矫直到位,避免产生不可逆内弯,矫直过程中尤其注重侧弯起终点的矫直量。矫直后应进行磁粉探伤作业,要求尖轨矫直工作在天窗结束1小时前完成,给予磁粉探伤、道岔调试预留时间。矫直过程中需携带道岔尖轨无损加固装置。

5 道岔日常养护维修

降低轨底与滑床板摩擦阻力。日常巡视检查、维修发现,兰新客专道岔尖轨不足位移的重要原因是轨底与滑床板阻力过大,导致滑床板磨卡。针对此情况,日常养护维修中主要采取以下两种方法加强养护维修:

5.1 滑床台涂油

对滑床台涂抹固体润滑剂,通过此方法降低滑床台与尖轨轨底的摩擦力,保证道岔搬动顺畅,延长病害发生周期。

5.2 调整尖轨轨底与滑床台间隙

通过撤板方法,调整滑床台与尖轨轨底的接触点,使滑床台均匀受力,延长病害发生和周期。

6 养护维修建议

6.1合理选用道岔涂油油脂

由于道岔硫化垫板抗腐蚀性能的影响,目前使用固体润滑剂进行涂油作业受限制较大,为此建议铁科院相关部门开发研制与硫化垫板相匹配的油脂。

6.2 合理调整任务分工

按照设备管理分工,车站部门负责到发线道岔尖轨部分的滑床板涂油工作,电务部门负责正线、到发线辙岔滑床板的涂油工作。由于高铁车站人员少,难以维持道岔滑床板的涂油周期,建议道岔心轨、尖轨部分涂油作业统一由电务部门负责。

6.3 改变尖轨的转换受力结构

由于第三牵引点至尖轨根端距离较远,加之滑床板、辊轮轻微状态不良,极易产生尖轨位移不足问题,建议增加牵引点或牵引点位置重新合理摆布。

以上就是关于道岔尖轨位移不足的原因和整治措施,如有不到之处,望批指正。

参考文献:

[1]苏小强.高速道岔尖轨不足位移分析[J],铁道标准设计,2014(6)

[2]蔡小培,李成辉,王平。滑床板摩擦阻力对尖轨不足位移的影响[J],陕西理工学院学报(自然科学版),20009(1):38-41

论文作者:李红兵

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/8/15

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