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摘要主要研究道岔晃车整治方法,分析了道岔晃车原因和检测方法,在此基础上对道岔晃车整治方法进行了探讨。
关键词:道岔晃车整治铁路
1、道岔晃车原因分析
1.1尺寸偏差
道岔是铁路机车车辆转换线路或越过线路的功能设备,结构复杂,养护工作难度较大,频繁使用过程中可能出现晃车问题,导致车载仪、添乘仪报警,影响行车舒适度,同时也加剧了道岔设备的老化,研究道岔晃车整治方法十分必要。
1.1.1尖轨
尖轨为变截面钢构件,可动部位和滑床台无扣件连接,支撑滑床台,尖轨跟和岔枕由扣件直连。尖轨尖端低于基本轨高度,逐步升高到和基本轨等高,共同承载列车重量,防止尖轨尖端提前受力。这种结构形式,尖轨转折结构松散,平顺性差,轨底胶垫尺寸高低不平,道岔尖轨在极端温度下,限位器限制会导致钢轨热涨冷缩而横弯,轨距缩小,导致晃车。
1.1.2辙叉
列车经过辙叉时,心轨与翼轨之间的尺寸误差会导致心轨、翼轨轨间高低不平与横顺不平,对轮轨造成冲击,导致晃车。主轨方向偏差、轮缘宽度超差会加速护轨侧摩,护垫板间隙、弹片弯折扣压主轨失效会导致主轨空吊、外倾。
1.2线路轨面不平顺
部分道岔前后线路轨道面偏差较大,道岔与线路高差、方向偏差叠加,方向偏离侧钢轨比另一侧低,轨向、水平向复合不平顺等不良因素叠加,最终会加剧列车晃动,甚至导致列车转向架轮轨悬浮。
1.2.1高低超限
混凝土道岔作业标准低,预留起高道,有害作业增多。施工中道岔转辙、辙叉心定期捣固工作不利,道床密实度有限,最终出现高低、吊板,而日常找小坑八面镐捣固,岔枕中心捣固没有适当加强,可能出现暗坑吊板,并造成螺栓套筒松脱。
1.2.2方向不良
道岔晃车的最主要原因是道岔、道岔前后段方向超差。日常养护工作长期以改代拨,没有进行定期拨正,列车振动载荷长期动态作用就可能导致转辙、护轮轨等薄弱位置出现较大方向变化,成为惯性晃车点。除此之外,拨道作业操作不规范,枕轨头没有顺拨道方向挖开,或拨道后回填、石碴补充不及时,可能出现回弹。如果作业之前没有进行充分的调查,改道作业没有进行方向改正,也可能出现方向超差。
1.3钢轨/道床/道岔问题
轧制钢轨过程中,可能出现周期性横向纵向不平顺,焊接变形、焊缝平整度差、擦伤、掉块等也会加剧晃车。且道床长时间列车振动载荷作用下可能因为板结而弹性下降,高差增加,轨道下垫层也可能弹性下降出现沉降变形。长时间使用过程中,道岔零部件可能因为磨损、强度下降而失效,道岔框架整体刚度下降,导致晃车。辙叉养护方法不正确,辙叉心位置捣固不实发生吊板,车轮经过有害空间,心轨、翼轨承受较大冲击载荷,相对高度变化,导致心轨和翼轨出现较大的相对高度偏差,加剧晃车的同时,心轨翼轨磨损也更加严重。
2、道岔晃车病害检测
2.1轨检车检测
使用轨检车进行轨道道岔检测,发现晃车道岔,对其检测车图纸进行全面分析,对道岔晃车病害进行动态检测,并对现场处理进行实时指导。轨检车有检测和分析处理两个主要功能,测量梁上的激光光电传感器对线路轮轨变化情况进行准确记录,绘制图形。道岔分析首先了解道岔类型、尖端方向,再根据检测图纸,制作地面ALD标志,将道岔位置和对应图病害部位精确对应,根据现场复核和检测图位置、尺寸关系,就能够确定病害类型、位置、峰值。
检测图形分析需根据图形里程数和实际里程数的误差来计算整个轨道段里程误差,根据该误差对病害位置进行定位。确定病害位置之后,再人工添乘负荷病害,人工添乘或便携添乘仪复核重点病害,指导制定针对性的修正方案。道岔病害现场调查首先目测道岔高低、方向情况,道岔前后50m范围内逐根测量轨距、水平,查看钢轨轨顶光带均匀情况,再根据轨检车绘制图形与地面标志,核对地标误差,校验轨距、水平实际变化情况和图形是否一致。
2.2动静结合观测
观察道岔后方列车通过时尾部晃动具体位置,现场检查空吊板与轨距变化情况,空吊板专用测量尺测量吊板量,尖轨顶铁缝隙塞尺检查是否超过1mm。另检查基本轨作用面之间点距离和曲股基本轨顶铁弯折点矢距。钢轨接头1m钢直尺检测左右错口情况,查看是否有支嘴、扣嘴接头,并检查道岔前后50m范围内扣件的紧固程度,重点检查基本轨大T型螺栓和枕盒内石砟。理论工况下,机车通过转辙,尖轨顶面宽度增加到20mm以前基本轨均承载全部负荷,尖轨顶面增加到20mm以后开始分担负荷,50mm以后载荷全部过度到尖轨,因此尖轨的现场检查重点在于载荷过度段距离是否符合规范要求。
3、道岔晃车整治方法
3.1转辙
3.1.1方向转正
原始硬弯拔道无效,可采用拔道+地锚的方式拨正,改变尖轨动程,调整基本轨弯折度,提高尖轨与基本轨贴合紧密度。
3.1.2硬弯整治
低温加热矫直法可以用于尖轨、基本轨的矫直,提高尖轨与基本轨平顺度,更好的贴合滑床板,消除吊板、离缝。
3.1.3部件尺寸调整
矫正顶铁,提高尖轨和基本轨贴合度,控制间隙宽度<0.5mm,滑床板和钢轨间隙使用铁垫片调整提高滑床板和钢轨紧贴度,避免列车经过转辙时出现外挤而扩大轨距。钢轨下胶垫外露最多不超过2mm,从而保证了钢轨弹性均一性,车轮振动更小。温度变化下,控制限位器顶紧作用会导致轨距和方向偏差,可安装第二限位器,或增加拉杆,并保证扣件螺栓扭力至少120N•m。
3.1.4涂油打磨
尖轨定期涂油,改善侧磨,也可以增加护轨减少侧磨,延长使用寿命。尖轨出现掉块、擦伤,可以进行打磨处理,保证其平顺度。
3.2辙叉
3.2.1焊补
检查辙叉心轨,辙叉心轨磨耗逐渐严重,需及时焊补尺寸丢失,较大的掉块无法进行焊补处理,需更换辙叉,确保辙叉水平符合规范标准要求。辙叉前后趾接头轨面不平也可以通过焊补打磨处理恢复平顺。
3.2.2加强养护
为提高辙叉刚度,可设置大拉杆,辙叉基本股加强,并控制辙叉前后和平顺误差,无法保持方向可以设置地锚,并在主轨和轨撑垫板间垫铁垫片填充间隙。
3.2.3岔区小方向整治
任意弦丈量或长弦丈量确定区段连续小方向,可通过拨正、打磨、更换等多种方法进行处理。岔区大方向平直,可采用改道、间隔铁垫片、间隔铁打磨、拔道等方式整治。
3.2.4道岔前后段整体维护
道岔前后100m范围均接受整体维护,保持轨道面平顺,道岔方向拨正前首先整正道岔方向,保持道岔内、以及道岔和线路衔接平顺,基于大弯拨、小弯改的基本整治原则,确定直股基本轨方向再拨正道岔位置方向。道岔群中的道岔方向整治造成的串动波及范围较大时,需进行整体测量,道岔群位置布置好之后再拨正。
3.3零部件
3.3.1连接部件
为保证转辙与辙叉平顺、方向正确,需拨正连接件方向,调整连接直轨轨距变化率<0.5‰,同时保留至少5m过渡平台,强化捣固,恢复轨面弹性,紧固立柱螺栓,扭力矩至少120N•m,保持枕轨间隙间隔均匀方正,连接部位焊缝需进行打磨。
3.3.2轨撑/顶铁
使用扣压式轨撑代替弹性轨撑,保持转辙、心轨、框架刚度和稳定性,未更换路段增加检查力度,及时打牢失效松动,做好临时固定,避免轨撑脱落导致卡阻。
顶铁尺寸偏小会导致列车通过时产生较大的瞬间横向位移,造成晃动,同时也会导致尖轨变形。顶铁过长,则有可能导致转辙竖切不贴合,心轨运动受阻反弹,因此需要对顶铁长度进行适当调整,打磨、焊补。
3.3.3养护
强化连接零部件养护,及时紧固、更换松弛失效零部件,并遵循养护周期定期除锈防油。牵引点、心轨以及接头岔枕加强捣固,捣固岔枕两侧通长,紧固道岔螺栓。
3.3.4轨道飞边
预防性打磨尖轨、基本轨、心轨、翼轨作用边非作用边接触段飞边,避免造成轧伤掉块和浪费,缩短轨道寿命,增加维护维修成本,影响线路正常通行。及时处理绝缘接头飞边,防止通电形成红光带,同时及时清理绝缘接头轨头中心作用边绝缘胶。
4、结语
列车提速,荷载增加,行车密度更大大,给道岔养护工作增加了难度,需要根据根据载荷规律、道岔设备实际情况,摸索更加科学合理的道岔养护维修策略,保证道岔维护质量,更好的整治道岔晃车问题。
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