中国铁路青藏集团有限公司西宁工务段
摘要:随着铁路的快速发展,大多数既有铁路运行的提速和重载列车的开行,线路周期性与随机性变化叠加引起的线路晃车现象日益突出,特别是在道岔处更为明显,因此如何对铁路道岔病害进行整治已成为工务工作的重要内容。基于此,本文概述了铁路道岔,阐述了铁路道岔病害的主要类别,对铁路道岔常见病害及其病因进行了探讨分析。
关键词:铁路道岔;病害;类别;原因;
一、铁路道岔的概述
铁路道岔是引导机车车辆由一条线路转向另一条线路的过度设备,通常在车站、编组站大量铺设。有了道岔可以充分发挥线路的通过能力,即使是单线铁路,铺设道岔,修筑一段大于列车长度的叉线,就可以对开列车。通常每一组道岔由转辙器、辙叉心、两根护轨和岔枕组成,由长柄以杠杆原理拨动两根活动轨道,使车辆轮缘依开通方向驶入预定路线。
二、铁路道岔病害的主要类别
铁路道岔病害的类别主要有:(1)铁路道岔组装铺设时产生的病害。铁路道岔在组装铺设时遗留的主要病害包括铁路电气化改造后,电化柱的埋设使得联动道岔两中交点偏移,造成渡线方向不良尖轨、基本轨及护轮轨部位出现的钢轨硬弯;混凝土岔枕间隔位置不正确及一侧偏移;两节拼装铺设时接头未方正等。(2)铁路道岔运营中产生的病害。铁路道岔在运营中产生的典型病害有:零配件锈蚀和磨损;尖轨跟部通连垫板折断;滑床台脱焊;胶垫压溃破损;大地脚螺栓(30×165mm)尼龙套管失效;垫板孔磨损,锈蚀孔径扩大;轨面波浪型磨耗;护轮轨磨损;尖轨和基本轨侧磨;侧向钢轨锈蚀;基本轨的波浪型磨耗;尖轨中部轨距扩大;暗坑吊板等。(3)维修养护存在的病害问题。铁路道岔维修养护处理不当,也会使提速道岔产生病害。例如工务作业人员对提速道岔的日常维修养护认识不足,主观地认为提速道岔不需要进行全面起道捣固;对提速道岔组装铺设时遗留的病害,没有采取相应的整治方法与措施;维修养护使用的机工具无法适应设备更新的要求;工务作业人员对病害所采取的处理方法不当,导致病害逐步化等。
三、铁路道岔常见病害及其病因分析
1、铁路道岔与前后线路衔接不良,线路方向和高低超限病因分析。主要是:一是由于渡线道岔线路的设计线间距与实际线间距有誤差,道岔发生纵向位移,造成铺设后线路方向不良;二是道岔大修及道岔换填施工过程中,岔区前后及道岔夹直线未换填或挖砟换填深度、宽度、长度不符合要求,捣固不实,造成道岔不均匀沉降,岔区出现高低偏差;三是大机道岔捣固未提前测量标注起道量,造成岔区与前后线路不平顺;四是大机作业前未提前测量岔后线路拨量,大机自动拨道,造成线岔结合部方向不良;五是线路缺碴,曲股线路捣固不实,道岔侧向过车冲击大,形成岔区水平或方向偏差。
2、尖轨与基本轨脱离的病因分析。其病因主要包括:(1)在尖轨不直,在运输过程中作业不慎被摔弯,与连接部分的方向不顺;(2)尖轨顶铁在设计当中,未设计出最佳的长度,导致其出现过长或过短的问题;(3)对支撑板固定时,使用的螺栓较长;(4)尖轨不直、滑床板弯曲、胶垫破损、空吊,使尖轨不能在滑床台上落平,造成尖轨与基本轨不密贴或假密贴;(5)基本轨内侧未进行合理的处理,存在着大量的肥边;(6)尖轨跳动、尖轨被扎伤、尖轨扳动不灵活、尖轨与滑床板不密贴;(7)辙叉部分,辙叉心沉落、心轨尖端肥边和磨损、方向不良、辙叉跟端错牙、高护轨、查照间隔和护背距离超限等。当道岔出现这一问题,会引发列车的行驶出现上拱的现象。对这一病害进行处理时,需要根据病害的实际情况,采用不同的处理方式。如病害较轻时,可以对病害进一步分析,寻找出引发该问题的主要原因,结合原因来对断面处、顶铁、支撑板螺栓进行调整。
3、轨距、水平超限的病因分析。铁路道岔使用过程中还常常会出现轨距、水平超限的问题,使两钢轨之间的距离逐渐缩短,增加了铁路的危险系数。对这一病害进行分析后可以发现,导致这一病害产生的原因有很多,如捣固不密实,排水不流畅等,当铁路中出现这些现象,会使轨道框架较为松散,当有列车通过时,通过列车的振动,使轨距逐渐发生了变化。为了减少这一问题的出现,需要安排专业的人员,定期地对其进行检查,并对岔区进行监测,第一时间了解轨道的实际情况。当发现这一问题后,应及时采取捣固、改道、复紧螺栓等措施,增强框架刚度和稳定性,从而达到了整治的目的。并且,为了保证整治的效果更好,还要对治理部位附近50m内的轨道进行检查整治,提高道岔整体的使用年限。
4、钢轨剥离与掉块的病因分析。铁路道岔使用过程中,如果轮轨的应力较大,远远高于钢轨的疲劳应力时,受到循环载荷的影响,会使钢轨逐渐产生损坏,出现剥离、掉块等病害,不仅降低了整个道岔的正常使用,而且还进一步产生其它病害。为了减少这一病害对列车运行带来的干扰,必须加强日常养护工作的进行,及时发现存在剥离现象的钢轨。如该问题相对较轻,只存在轻微的剥离时,可以利用砂轮,对该处进行打磨,使钢轨表面更加光滑,提升轮轨之间的接触能力,从而降低轮轨的应力。如该问题较为严重,出现大量的剥离时,要用及时采取更换新钢轨的方法,避免剥离问题逐渐的扩散,对其他部位带来影响。
5、钢轨接头病害原因分析。钢轨轨道当中具有大量的接头,这些接头不仅广泛的分布在线路当中,而且道岔内部,也存在着很多接头,尤其是尖轨、基本轨和辙叉前后的接头,如果保养不善,很容易发生各类病害。铁路运行的过程中可以发现,这些接头病害,会直接影响了整个轨道的使用。导致这一病害的主要原因为,列车运行时往往需要进行重复的振动,振动传导到钢轨上之后,对轨道带来了一定干扰,从而使螺栓逐渐松动,严重的甚至会使螺栓出现损坏的现象,导致钢轨发生错牙接头的问题,降低了钢轨的抗压强度。同时,还很容易出现因道床基础不实诱发的坍塌接头等问题。
6、钢轨疲劳裂纹原因分析。列车运行常常会出现钢轨疲劳裂纹的病害,影响了铁路的安全性能。造成这一病害的主要原因是钢轨材料存在的缺陷,如材料当中存在气孔,钢轨材料中各组成元素在结晶时分布不均匀等,当列车在铁轨上行驶时,受到列车重力的影响,使这些缺陷逐渐的扩大,最终使钢轨出现了裂纹。而在一些材料较好的部位,也会出现一些裂纹,造成这一现象的主要原因为,由于铁路外部的应力较大,使轨面发生棘轮效应,导致剪切损坏的出现,当其积累到一定程度之后,就会使钢轨出现裂缝。在裂缝蔓延的过程中,与行使列车的重量,轮轨的接触,循环使用次数具有直接的关系。但在实际当中,为了不影响列车的运行,循环使用次数往往无法进行更改,只能通过其他方面进行整治,来改善这一问题。因此,为了避免该病害的出现,在列车运行当中,应定期地对其进行打磨,并合理对轨底坡进行设置,减少轮轨之间的摩擦系数,限制裂缝蔓延。
结束语
综上所述,列车运行受到多种因素的影响,使其出现各种各样的病害,不仅影响了轨道性能,而且增加了列车运行的安全风险,尤其是在道岔部位,病害更加严重,直接影响了使用过程。因此必须加强对铁路道岔常见病害及其病因进行分析,从而确保铁路安全运行。
参考文献:
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