道岔辙叉几何尺寸合理维修值的分析与处理

病害整治评论2,7702

为了保持道岔稳定,使轨距、高低、方向、水平及各部位尺寸保持良好状态,在日常养护维修作业中,整治辙叉部位是耗时最多,技术上最难处理好的关键部位,辙又是道岔的核心部位,也是安全的薄弱环节,如何计算确定辙叉部位几何尺寸的合理维修值,用来指导日常养护维修作业,提高工效及道岔的质量,延长道岔使用寿命,确保行车安全,显得尤为重要。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

1 存在问题及原因

1.1 存在问题文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

当护轨与心轨的查照间隔和护背距离不符合要求时,会严重危及行车安全。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

当护轨作用面至心轨作用面的距离(即查照间隔)小于1391mm时,将造成车轮撞击心轨,并造成护轨的拉力作用过重,甚至可能造成车轮爬上心轨;当护轨的作用面至翼轨作用面(即护背距离)大于1348 mm时,将加大护轨和辙叉翼的磨耗,甚至造成整组道岔纵移或横移,影响道岔的稳定性,常遇见的有心轨磨耗、翼轨坍塌,护轨螺栓折断等安全隐患。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

从近两年来对道岔维修验收情况来看,查照间隔和护背距离不合要求的占失格道岔数量的三分之二以上。因此,需要仔细分析原因,掌握规律,合理确定维修值,以提高道岔的维修质量和工作效率。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

1.2 超限原因文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

造成查照间隔和护背距离超限的主要原因:一是护轨轮缘槽偏大、翼轨轮缘槽偏小,辙叉处轨距超限。二是叉心部位下有失效枕或岔枕下有暗坑、空吊或基床不稳定,当列车重载通过时,会造成道岔高低、方向的变化,甚至会出现整组道岔前后爬行或横移等现象,引起不良后果。三是道岔前后、高低、方向不良,当列车通过时也会造成列车摇摆并冲击辙又,造成道岔病害,影响道岔寿命。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

2 查照间隔与相关数值的关系

2.1 规章要求文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

《铁路线路维修规则》(以下简称维规)对道岔几何尺寸的要求:平直护轨轮缘槽宽度为42mm(容许误差为-1mm、+3mm),翼轨轮缘槽宽度为46mm(容许误差为-1mm、+3mm),轨距为1435mm(容许误差为-2mm、+3mm)。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

2.2 计算实例文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

现以50kg/m钢轨12号单开道岔为例,如图1、图2所示。将护轨轮缘槽宽度(图1、图2中的T1)控制在41∼44mm之间(即误差控制在-1、+2),将翼轨轮缘槽宽度(图1、图2中的T2)控制在46∼49mm之间(即误差控制在0、+3),将轨距控制在1434-1437mm之间(即误差控制在-1、+2)。那么,护轨轮缘槽宽度就有41、42、43、44mm4个整数,翼轨轮缘槽宽度也有46、47、48、49mm4个整数,轨距误差也有-1、0、+1、+2mm4个整数。这3组数值之间按不同的排列组合就存在有64种组合形式。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

道岔辙叉几何尺寸合理维修值的分析与处理

图1 道岔平面示意图

道岔辙叉几何尺寸合理维修值的分析与处理

图2 道岔辙叉心轨截面示意图

2.3 计算分析与建议文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

排列组合换算结果表明,这64种组合存在三种情况:一是查照间隔小于1391mm,护背距离大于1348mm 的组合有12种,这12种组合不符合《维规》要求,应该剔除不用。二是查照间隔有一个恰好是等于1391mm或1348mm的组合有25种,在列车运行动态作用的情况下,这种没留有余地的组合很难持久保持质量,很容易造成道岔质量失格,因此这25种组合方式最好不用。三是轮缘槽宽度留有lmm及以上余地的组合有27种,它们能较长时间地使查照间隔和护背距离处于良好状态。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

为了便于在实际工作中能快速准确地确定辙叉部位的合理维修值,现将27种排列组合列表如下(表1):文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

表1  查照间隔、护背距离与三组数值关系表                    单位:mm文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

序号 护轨轮缘槽宽 轨距 翼轨轮缘槽宽 查照间隔 护背距离
1 41 1434 46 1393 1347
2 41 1434 47 1393 1346
3 41 1434 48 1393 1345
4 42 1434 46 1392 1346
5 42 1434 47 1392 1345
6 41 1435 47 1394 1347
7 41 1435 48 1394 1346
8 41 1435 49 1394 1345
9 42 1435 46 1393 1347
10 42 1435 47 1393 1346
11 42 1435 48 1393 1345
12 43 1435 46 1392 1346
13 43 1435 47 1392 1345
14 42 1436 47 1394 1347
15 42 1436 48 1394 1346
16 42 1436 49 1394 1345
17 43 1436 46 1393 1347
18 43 1436 47 1393 1346
19 43 1436 48 1393 1345
20 44 1436 46 1392 1346
21 44 1436 47 1392 1345
22 43 1437 47 1394 1347
23 43 1437 48 1394 1346
24 43 1437 49 1394 1345
25 44 1437 46 1393 1347
26 44 1437 47 1393 1346
27 44 1437 48 1393 1345

分析以上27种数值排列组合,可以统计得出表2结果:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

表2  维修值组合统计表                        单位:mm/处文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

护轨轮缘槽宽 轨距 翼轨轮缘
41/6 1435/5 46/7
42/8 1435/8 47/10
43/8 1436/8 48/7
44/5 1437/6 49/3

说明:41/6表示护轨轮缘槽宽度为41mm的有6处,其余同。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

从表2可以看出,当护轨轮缘槽宽取42mm、43mm,轨距取1435mm和1436mm,翼轨轮缘槽宽取47 mm时最为理想。建议在实际工作中对照并采用这种维修值比较合理。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

从27种组合形式来看,护轨轮缘槽宽度在现场的问题主要有两种情况:一是小于41mm,二是大于44 mm。小于41mm时,只要打磨基本轨“肥边”就能解决;大于4mm时主要是护轨磨耗过度引起的,只要更换护轨就可以解决了。关于轨距误差问题,只要安装又心轨距杆就很容易满足对轨距的要求。难就难在翼轨轮缘槽,因为目前普通道岔叉心绝大部分为锰钢整铸,轮缘槽宽度以44mm 为多,如将翼轨轮缘槽打磨加宽2mm左右,则难度很大。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

护轨轮缘槽宽度取41mm,翼轨轮缘槽取49mm,与《维规》要求比较,没有预留量,会不会出现更小更大的情况呢?不会!因为列车的作用力在护轮轨作用边,随着护轮轨作用边的磨耗,轮缘槽只会越来越宽而不会减少,而辙叉心作用边承受列车的作用力,翼轨未受挤压和冲击,因此轮缘槽亦不会增宽。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

查照间隔是不是越大越好?护背距离是不是越小越好呢?从建议采用的27种组合方式看,查照间隔的最大数值是1394mm,护背距离的最小数值是1345mm,最大最小数值均在3mm以内,没有出现过大或过小现象。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

查照间隔如果过大,假定达到1397mm,由于护轨轮缘槽偏小,列车轮缘挤压护轨作用边,就会加快护轨的磨耗,甚至将护轨螺栓拉断,列车就有进异股掉道的危险。护背距离过小,也会引起行车安全事故,因为三位数值之间是互为因果关系的。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

3 轮缘槽宽度的确定

一是用道岔专用卡尺直接测量护轨轮缘槽和翼轨轮缘槽的宽度,这种方法最简便。普通游标卡尺受道岔构造的影响,所测数据不准确,一般不能采用。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

二是用换算办法计算护轨轮缘槽和翼轨轮缘槽宽度,所测数据接近实际,操作方法为:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

在叉心40mm断面处用轨距尺量出轨距、查照间隔、护背距离三组数值后,再求轮缘槽宽度(图中T1、T2)。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

假定轨距、查照间隔、护背距离三组数值分别为1435mm、1392mm、1349mm。则有:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

护轨轮缘槽宽=轨距-查照间隔=1435-1392-43翼轨轮缘槽宽=查照间隔-护背距离=1392-1349-43文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

那么,如何确定三组数值的最优组合形式呢?文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

根据以上数值,只要将轨距减少1mm,那么查照间隔和护背距离、轨距均可达到1391mm、1348mm和1434mm,能勉强满足质量要求,但不能持久保持质量,离失格道岔仅差一步。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

在轨距和查照间隔不变的情况下,只要将辙又翼轨边打磨2mm及以上,护背距离就会等于或小于1347mm,不但满足了技术质量要求,而且也避免了因改道对枕木的破坏。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

4 几点建议

做好道岔前后50m线路的整体维修,保持道岔与线路轨面、方向的顺接。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

针对辙叉底部存在的空吊和暗坑,要加强捣固,特别是叉心和辙叉前后接头处的捣固。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

为加强辙叉和护轨的整体联系,要经常检查护轨处轨撑是否牢固。经常检查道岔,对照几何尺寸,及时打磨道岔肥边。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

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作者信息:杨 聪(柳州铁路局百色工务段,广西 百色533000)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

出版社:广西铁道 2005年6月第4期文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/7103.html

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  • 本文由 发表于 2021年8月21日 00:00:31
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