中国铁路北京局集团有限公司邯郸工务段 河北 邯郸 056000
摘要:随着时代发展,对铁路列车运行的安全性、平稳性和舒适性的要求越来越高,对列车运行过程中出现的晃车现象进行研究和整治就显得尤为重要。本篇论文主要针对道岔晃车现象进行研究,详细阐述道岔晃车的的产生原因和整治办法。
关键词:道岔晃车;原因分析;整治实例;日常保养
前言
道岔晃车病害主要是受其结构特点和温度应力的影响产生的。从结构上来看,道岔内的部件多,尖轨、长心轨范围内联结零件少,难以锁定,在列车荷载作用下,易发生拱腰病害;此外,道岔及前后一定范围内接头焊缝较多,易发生接头焊接不良、高低、支距等病害,列车通过时会对轨道结构产生较大的冲击荷载,从而形成晃车。道岔的这种结构特点也使得道岔各个部件之间在温度应力的作用下形成拉应力或压应力,导致几何尺寸发生变形,造成晃车。
一、道岔晃车病害形成的原因及现场确认方法
1. 几何尺寸分析
1.1高低和轨向
对病害处所的轨向和高低进行检查,先通过目测定性并对轨向或高低不良处所大致定位,再使用弦线对该处所进行测量。
1.2测量水平和轨距及分析三角坑
对晃车处所的水平和轨距进行逐孔测量。
对以上各个项目进行检查测量后,对照修理规则的有关标准要求,定量分析晃车处所的轨道几何尺寸存在的问题。
2. 轨件状态分析
2.1尖轨、心轨、基本轨的直顺性
使用直尺和弦绳检查这三种轨件的直顺性,重点关注牵引点处轨件的顶面磨耗、轨件不均匀侧面磨耗以及尖轨拱腰或侧弯情况。
2.2滑床板、铁垫板、顶铁、尖轨竖切部分
检查滑床板和铁垫板的离缝以及闭合尖轨竖切部分与基本轨作用边和顶铁与闭合尖轨轨腰的密贴情况,这些情况会直接影响道岔静态检查数值的准确性。用塞尺进行测量,对大于1mm的要记录下来并安排整修。
此外,顶铁离缝的存在使得闭合尖轨缺乏支撑,尖轨仍然存在横向移动的空间,在列车荷载作用下,尖轨(可动心轨)会发生横向移动、外闯,引发晃车。
2.3各部槽宽开口
重点关注有无车轮撞击剐蹭护轨作用边和斥离尖轨非作用边的情况,对护轨、辙叉心轮缘槽宽度和斥离尖轨的开口宽度以及护轨缓冲端作用边与另一股钢轨作用边的距离进行测量,确保各处数值在允许偏差范围内。
2.4尖轨(可动心轨)降低值
根据道岔转辙部分的力学设计,列车通过时,闭合尖轨顶面宽度0-20mm的部分应完全不受力,此时列车的全部荷载作用在基本轨上;闭合尖轨顶面宽度20-50mm的部分应部分受力,此时列车荷载由基本轨和闭合尖轨共同承受,且随着闭合尖轨顶面宽度的增加,闭合尖轨受力也逐渐加大;闭合尖轨顶面宽度大于50mm的部分应承受通过列车的全部荷载。
闭合尖轨降低值产生偏差或者变化不够平缓会导致转辙部分受力发生异常,影响列车通过的平稳性。
为保证列车通过时道岔转辙部分能按照设计平稳地转换受力位置,除了对直尖轨顶面宽度0、5mm和20mm处的降低值进行测量以外,还应采用油漆画标等方法对列车通过转辙部分全过程的受力状态进行分析。
尖轨降低值产生变化的主要原因:
①直向和侧向的轨件使用强度不一致,导致尖轨和基本轨产生的磨耗不一致,降低值发生变化。
②有害作业,未同时更换尖轨和基本轨,或者未对单独更换的尖轨或基本轨进行打磨,新旧轨件因磨耗程度不同。
③轨枕空吊、滑床板离缝的存在使得动态和静态下的数值不一致。
④在列车荷载的长时间作用下,轨下大胶垫产生不均匀压溃和形变。
⑤滑床台锈蚀、开焊、不均匀磨耗变形。
2.5轨底坡分析
受轨下胶垫变形,轨枕位置不方,扣件扣压力不足和有害作业如焊轨时对轨不正等不良因素影响,轨底坡会产生变化,从而导致列车车轮与钢轨接触点产生横向内外移动,两侧车轮的转动半径不同,列车左右两侧车轮的行进速度不一致,前进方向发生扭转,引起晃车。
在现有的技术条件下,难以对轨底坡进行定量测量,可以把上述引发轨底坡变化的各个因素作为检查项点,进行分析。排除其他因素的影响后,也可以通过观察光带或采用轨面喷涂油漆分析轨迹线的方法进行分析确定轨底坡发生变化的位置。
二、道岔晃车的整治实例
以整治我段邢台站北岔区下行晃车为例,首先我们从道岔方向入手,用20m弦绳测量,精细拨改,然而道岔晃车未能得到有效控制,而后又加长量绳长度,采用40m弦绳测量,按照绳正法原理计算拨量,系统拨直,效果仍不理想。我们又从轨检车图形上分析曲率变化,发现整个岔区大方向不良,有大的“S”型甩弯。请段专业测量组,使用全站仪对京广线小康庄站京广线384km+300m-385km+700m里程段的岔区进行精确测量,确定拨道量。发现岔区最大拨道量为37mm。但是由于北岔区交叉渡线上下行关联限制,交叉渡线范围内下行拨量25mm对应上行拨量仅为6mm,根本无法实现设计拨道量,再加上渡线和股道的限制,工区利用一个维修天窗无法完成,而且受接触网位置的限制,一次拨道不可能达到要求。通过现场认真调查,我们将测量数据根据现场道岔的位置进行了调整:
(1)下行交叉渡线拨量控制在10mm以内和上行拨量相对应,从岔区北侧0标点开始在岔区范围内递减拨量,保证整个岔区大向顺直,逐点减少拨量。
(2)因岔区南端连接站内直线,拨道量可以向直线段作不少于200m的顺撬。
(3)北端连接曲线,从0标点开始顺延递减,曲线始端不动。
(4)利用岔区定位桩精确设置拨道量。
随后,我们在电务、供电人员的配合下,利用维修天窗完成拨道作业,次日利用望远镜远方取直小范围精拨,使岔区大向基本平顺,在拨道后的两个月观察期内,效果良好,消除了晃车。
在岔区进行维修作业时,不仅要关注道岔,还要关注道岔前后连接的线路部分的状态,确保整体的平顺性。
三、日常保养
1.几何尺寸
(1)大平的问题主要通过大机作业逐步解决,在日常作业中也要保持消峰原则,而不是一味的垫板。
(2)大向采用绳正法进行测量,计算拔正线路方向。根据京广线377km和380km处的现场情况来看,晃车地段的轨向,用20米弦测量,正矢差为4-7mm。
(3)重点关注道床石砟泛白磨圆和列车通过时道岔辙叉部分和转辙部分的吊板现象,及时进行起道捣固,消灭空吊。
2.轨件及联结零件
(1)滑床板及胶垫的状态随时检查,加强对滑床板和胶垫的检查,发现胶垫变形失效或滑床板锈蚀磨损变形要及时更换,确保基本轨和尖轨受力良好。
(2)每年的春季和秋季对道岔及其前后的200米线路扣件进行复紧,测量岔区钢轨的位移量,必要时进行应力调整。夏季和冬季在无缝岔区进行作业时,一次连续松开扣件不得超过3块,在进行垫撤板作业时可采用隔一松一的方法,控制钢轨爬行。
(3)道岔曲股接头尽量冻结或焊接,提高无缝道岔结构强度。
(4)每季度对道岔的主要部件和接头焊缝进行一次打磨。
(5)控制钢轨的焊接质量,从源头上保证轨面平顺度。
(6)严禁在道岔铁垫板下垫非通长垫片。
三、结束语
本文通过对道岔晃车原因的分析,结合现场实际总结了相应的整治办法。在具体的整治过程中,采取有针对性的整修措施,可有效消除病害,保证行车安全,提高旅客舒适度。