浅谈ZDJ9道岔整治标准和要求

浅谈ZDJ9道岔整治标准和要求

何明刚

（深圳地铁运营集团有限公司，广东省深圳市，518000)

摘要：本文以深圳地铁某条线路微机监测、缺口监测、功率曲线等数据为例，分析道岔发生变化的原因。

关键词:道岔；曲线；监测

中图分类号: …… 

1.基本概况

    深圳市城市轨道交通10号线工程南起福田口岸站，北至双拥街站，10号线线路全长约29.8km，全为地下线，共设置车站24座（其中有道岔站13座，其中换乘站9座），由南向北分别为福田口岸站、福民站、岗厦站、岗厦北站、莲花村站、冬瓜岭台、孖岭站、雅宝站、南坑站、光雅园站、五和站、坂田北站、贝尔路站、华为站、岗头站、雪象站、甘坑站、凉帽山站、上李朗站、木古站、华南城站、禾花站、平湖站、双拥街站。平均站间距1.28km，最大站间距4.069km，为孖岭站到雅宝站区间；最小站间距0.622km，为木古到华南城区间。福田口岸预留线路向南延伸的条件，双拥街站预留线路向东延伸的条件。

2.问题描述

1. 道岔在转换锁闭时功率曲线异常

2023年3月期间，正线二工班值班人员在值班期间发现，双拥街P103404号道岔在转换锁闭时功率曲线异常。如下图1

                       （P103404定位转换至反位1）图1  

b. 手摇把转换道岔时憋力，表示缺口经常发生变化

深圳地铁10号线正线一工班在道岔月检中发现，P101802号道岔在使用手摇把转换道岔时非常吃力，在运营期间发现表示缺口经常发生变化，一直找不出原因。如下图2、图3

   （P101802定位转换至反位1）图2            （P101802反位转换至定位1）图3

3.解决措施、办法及过程

车间信号技术组专业工程师接报现场问题反馈后，立即制定整改计划和流程，撰写整改方案。联系沟通维修中心轨道专业配合进行整改。

（一）接口设备划分

转辙机及其长、短角钢、安装装置、动作杆、表示杆、象鼻铁连接杆、角钢绝缘归属信号专业，道岔尖轨、基本轨、滑床板、第一、二、三连杆归属轨道专业。

钢轨轨距、道床状态、钢轨轨缝、尖轨根部螺栓状态正常由工建专业保证，需要调整尖轨根部螺栓时，双方共同确认。

尖轨、基本轨、辙叉心的更换由工建专业负责，由信号专业负责配合道岔处的接续线、跳线安装钻孔。

道岔状况不良时，工建专业和信号专业双方协同整治。

滑床板日常维护加油作业由工建专业负责。

（二）道岔尖轨转换过程受力分析

道岔尖轨转换过程中受到三个力的作用：主动的推力、尖轨转换阻力、尖轨密贴力，分析这三个力的产生、变化和相互关系是道岔整治的理论基础。

推力：是转辙机将电能转变为机械能而产生的。每一组道岔转换时实际所需的推力取决于该道岔的转换阻力。转换阻力越大，所需推力也越大。输出的最大推力就是它的额定负载。推力的大小可以间接地由电动机的电流来反映：P=U*I。工作电流的大小间接地反映了道岔转换阻力的大小和推力的大小。工作电流在标准范围内越小越好（0.8~1.4A），但不得小于0.8A。依据Ea=U-Ia(Ra+Rc)，（Ea—电枢反电势，U—电源端电压，Ia—电枢绕组电流，Ra—电枢绕组电阻，Rc—电刷与换相器之间的接触电阻）工作电流小于0.8A的原因与电枢反电势增大有关,即电枢绕组电阻变小,电刷与换相器之间的接触电阻变小。

转换阻力：尖轨转换过程中产生的阻力，与推力方向相反。阻力产生的主要因素有：

1．尖轨与滑床板间相对移动时产生的摩擦力，这个力与尖轨的重量，尖轨与滑床板间接触面积，接触面的粗糙程度等因素有关。

2．两尖轨和连接杆组成的框架因转换变形而产生的变形阻力。

3．尖轨平衡时，由于推尖轨而产生的反弹力，这与尖轨的长度、尖轨根部连接方式、尖轨和滑床板的接触状态等因素有关。

4．锁闭前克服尖轨绷劲的反弹力。

5．特殊的卡阻力，如尖轨和基本轨的肥边，尖轨和基本轨间有或上或下的卡阻现象。

6．尖轨与基本轨密贴时，基本轨的横向阻力。

（三）尖轨密贴力

当尖轨密贴基本轨后再增加的力为密贴力。当道岔转换到位处于锁闭状态时，尖轨对基本轨必须有一定的密贴力，以确保列车通过尖轨时，尖轨可靠地密贴基本轨。若尖轨有绷劲的反弹力，则尖轨的密贴力将增大。密贴力太大，有可能4mm锁闭，或者道岔不能启动，电动转辙机空转。

（四）道岔病害及整治

从尖轨受力分析可看到，尽可能减小转换阻力是整治的目标之一，工建专业对道岔影响较大的问题可归结为“绷、卡、爬、松”：

1.绷：主要是指尖轨框架处于自由状态靠向基本轨时，存在反弹现象。

主要原因有：

1）尖轨有硬弯或被挤过。

2）尖轨框架组装不合标准。若第一、第二或第三连接杆的长度不合标准，将产生内部应力。

3）基本轨不符合标准。岔头不方、基本轨不直，曲基本轨弯折点不标准。

4）尖轨根部过紧，螺栓损坏或不标准，间隔铁孔眼过大，造成螺栓不起作用。

5）尖轨中后部滑床板过硬，造成尖轨在移位时，尖轨后部带不过来。

检查方法：

1）利用电流表。单操道岔，观察工作电流和锁闭电流的变化。若差值超过0.3A（经验值）时，就说明存在绷的现象，可以借助微机监测道岔动作曲线进行分析。

2）用手摇把摇动道岔，当道岔解锁时，由于道岔有绷劲，手摇把出现自动空转现象，这时可用撬棍检查道岔的绷劲点。具体做法是：将前二根连接杆作为基本测试点，由第一连杆开始用撬棍将尖轨向基本轨侧拨动，拨到哪一杆连接杆“绷劲”消除，也就找到故障点。

2.卡：指转换部分前三块滑床板部位基本轨卡阻尖轨，使尖轨不能与基本轨顺利密贴。

主要原因有：

1）第一滑床板处磨损严重，滑床板严重变形。基本轨与滑床板下落槽、尖轨底部刨切不好。

2）尖轨中后部滑床板过高。

3）尖轨作用边或基本轨作用边存在肥边造成卡阻。

4）尖轨拱腰造成尖轨上部卡基本轨下颚。

3.爬：指转辙部分道岔爬行或尖轨前后串动。

如果尖轨串动量和道岔爬行大于20mm，很容易造成转辙机表示杆位置改变。如果各部销子再有一定旷动量，当道岔爬行时，密贴状态及表示缺口就很难保证原来的设定位置。

4.松：连接铁螺栓松动。第一连接杆螺栓松动，造成动程变化，密贴力不稳。

存在的隐患：

1）引起密贴调整杆的密贴力不稳定。

2）引起尖轨移动距离发生变化，从而间接地使表示杆动程发生变化。

3）减小固定框架的能力。可能将固定框架的部分力量转移到尖端杆上，使其难以承受，从而加速尖端表示杆主螺栓的松旷，威胁道岔表示。

问题1解决办法：

工程师通过现场观察、测试、排查，确认是轨道专业轨距不达标造成，立即联系轨道专业进行工电联合整治。

轨道专业在第三连接杆处取出开口调整片（2mm）；

轨道专业在第二连接杆处增加开口调整片（2mm）；

轨道专业在第一连接杆（左位）处增加开口调整片（2mm）；

转换道岔曲线平滑无凸起；如图4和图5

轨道专业在右位第一顶铁加2mm开口调整片,第三顶铁取出1mm开口调整片第四顶铁取出1mm开口调整片；

信号专业松开尖端连接杆，喇叭口旋转180°，保证连接销能顺利插入尖端杆连接销孔。此时测试2/4mm时发现左位密贴4mm失效，右位密贴过紧；左位密贴紧一扣，右位密贴松4扣，调整定位表示（从0.5调整为2.0mm）

（P103404定位转换至反位2）图4          （P103404反位转换至定位2）图5

从功率曲线图上明显发现P103404道岔定位转换至反位，曲线平滑无凸起，下降明显，后续需要继续进行工电联合整治，保证功率下降。

问题2解决办法

工程师通过现场观察、测试、排查，确认是轨道专业轨距不达标造成转换时憋力，运营时表示发生变化，立即联系轨道专业进行工电联合整治。

在第二连接杆（右位第五块滑床板）处增加开口调整片（4mm）；

在第二连接杆（右位第六块滑床板）处增加开口调整片（3mm）；

在第二连接杆（右位第二块滑床板）处增加开口调整片（2mm）；

此时测量发现第二连接杆处轨距达到1440mm；

手摇把转换道岔非常轻松。如图6、图7

（P101802定位转换至反位2）图6        （P101802反位转换至定位2）图7

从功率曲线图上明显发现P101802道岔定位转换至反位，从430W降到370W左右，下降明显，后续需要继续进行工电联合整治，保证曲线平滑。

4.结论

道岔第一连接杆、第二连接杆或第三连接杆与左右尖轨必须保证平行四边形，否者会造成道岔转换时憋力，曲线显示异常。且保证左右位顶铁能起到作用而不是失效。

参考文献

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【2】新铁德奥42号高速有砟道岔铺设施工技术 [J] . 张卫周 . 智能城市 . 2020,第009期

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【4】李小潘.铁路信号集中监测系统.2018.
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【7】复杂气候条件下道岔结构优化设计研究[D].雷洁.西南交通大学2017

【8】轻轨道岔梁结构有限元及疲劳可靠性[D].朱明.重庆交通大学2014

作者简介：何明刚（1971-），男，四川省南充人，本科，中级工程师。