铁路道岔辙叉（轮轨关系）之冲击光带研究

我们知道固定型辙叉存在“有害空间”，所以在过车时会冲击现象，本篇，我们从现场接触光带的角度，来研究一下轮轨之间的受力关系，研判车轮对辙叉的冲击原因。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

如图1，在辙叉转载部位，圈红部分存在明显的压伤或光带变化痕迹，这些部位的光带宽度明显比前后光带平顺性宽度要大，这些光带变化，能够清晰的反映出车轮对辙叉心轨及翼轨的受力变化，明显异常压宽的部分，能够反映出轨道受力变大或冲击较大的情况。

以下辙叉位于一个过车相对较少，且直侧向过车相对均匀的岔位，且该岔位道床基础良好，没有明显的空吊情况。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

如图2，我们将辙叉转载部分按照每120mm长的间隔进行划线，并在同一径路情况下，实测每个断面翼轨及心轨的光带有效踏面宽度，得到如下数据：

固定型辙叉轮载转换部分单侧有效光带踏面宽度统计

我们可以看出，从③至⑦断面间，车轮在辙叉上总踏面有效光带宽是最小，基本为30mm。再对比测量部分辙叉前后光带踏面宽度，如图3、图4：

图3、图4均显示，车轮在辙叉测量部位前后的光带明显变宽，经实际测量，最大光带有效宽度达到5mm。综合各测量有效光带断面，绘制具体光带图示如下：

在车体载重不变的情况下，踏面有效接触斑面积的大小，就决定了踏面处受力的大小，有效光带越宽，接触斑越大，则压强及冲击力越小；反之，有效光带越窄，接触斑越小，则压强及冲击力越大。

我们用最大接触光带宽度，减去转载部分有效接触光带宽度：󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

85mm-30mm=45mm󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

这个宽度基本就是辙叉设置翼轨缘轮槽的宽度，从轮轨关系角度来讲，就是翼轨轮缘槽减小了车轮的有效踏面，导致了辙叉转载部位有效光带变窄的问题，也解释出了固定型辙叉的转载部分易伤损的根本性原因。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮