李輝
摘 要:大西高鐵開通以來,基于現場道岔維護中發現的實際問題,結合微機監測道岔動作曲線和道岔缺口監測結果,分析了ZYJ7型分動外鎖閉道岔的變化規律和常見問題,并提出了相應的解決方法和卡控要點,以期降低道岔故障的發生概率。
關鍵詞:道岔;高鐵;微機監測;機械桿件
中圖分類號:U216.42+5 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.153
大西高鐵是山西省第一條高速鐵路,其使用的是ZYJ7五點牽引外鎖閉道岔,這是太原鐵路局新上道使用的一種液壓道岔。由于ZYJ7型道岔轉換設備的機械活動部位和桿件非常復雜,且《高鐵信號維護規則》中對ZYJ7型液壓道岔限定的標準和數據參數較多,加之其機械特性會受環境溫度、機械桿件的方正情況、工務結合部病害等的影響,而現場職工的維護經驗又不足,導致道岔常發生各種故障。道岔是重要的行車設備之一,直接影響行車安全和運輸效率,因此,有效的日常維護是保證道岔設備安全運行的基礎,是降低道岔設備故障率的關鍵。
1 道岔故障的類型
道岔經常出現的故障分為以下5類:①由于溫度變化較大,道岔在高溫時段易出現卡口現象;②輥輪與尖軌無間隙,導致尖軌斥離基本軌時的阻力增大;③連續降雨天氣導致滑床板生銹,進而導致道岔轉換時無法解鎖;④微機監測發現,道岔芯部功率曲線偶爾有2~3 s的起伏,易造成道岔轉換時無法解鎖;⑤道岔鎖框、桿件的外形不平滑,當溫度變化較大時,易發生道岔卡阻、無法解鎖的現象,且該故障在日常維護中不易被發現。
2 原因分析
基于夜間天窗作業時的調整經驗及各項數據的調查分析結果,總結出的ZYJ7型道岔的特點和機械特性的變化規律如下。
2.1 道岔密貼不良
18號道岔尖軌較長,受到溫度變化的影響,鋼軌頻繁發生熱脹冷縮的現象,易造成尖軌和心軌爬行,進而導致道岔密貼過緊或過松。現場測試發現,道岔尖軌伸縮量為25 mm,最大可達到35 mm,尖軌的變化會引發道岔表示桿位移,進而導致缺口發生變化。
通過檢測道岔缺口監測系統發現,在溫度變化的情況下,尖軌第一牽引點處的最大表示缺口為2.9 mm,超過了缺口調整標準(2±0.5)mm;尖軌第二、三牽引點處的最大表示缺口為5.8 mm,超過了缺口調整標準(4±1.5) mm;心軌和翼軌處的最大表示缺口為(2.6)mm,超過了缺口調整(2±1.5)mm。由于高鐵天窗作業時間為夜間,而夜間溫度會低于日間的溫度,因此,按作業標準將缺口調整至標準范圍內的情況下,日間溫度升高時,尤其是晝夜溫差較大時,道岔依然有可能發生卡口故障。
2.2 輥輪調整不當
大西高鐵沿線ZYJ7道岔尖軌三點牽引均安裝有雙輥輪,輥輪能減小道岔的轉換阻力。一般情況下,靠近尖軌軌底的輥輪(內側輥輪)應高出滑床板表面2 mm,外側輥輪應高出滑床板3~4 mm,且內側輥輪與尖軌軌底應保持1 mm的間距。由于前期施工過程中遺留下了輥輪調整不當的問題,加之現場的工作人員未接觸過輥輪設備,不了解輥輪的設備參數、作用,導致尖軌道岔功率曲線偏高,最高可達0.70 kW。
2.3 冬季道岔尖軌的伸縮量較大
在冬季,ZYJ7型外鎖閉液壓道岔的尖軌伸縮量較大,而尖軌的伸縮會導致動作桿偏移,造成道岔動作桿與限位夾板、鎖閉鐵與銷軸、鎖閉鐵與鎖閉框、尖軌與輥輪、尖軌與滑床板別卡,心軌部位工務頂鐵與鋼軌頂死,最終增大了道岔轉換過程中的阻力。因此,在日常維護過程中,道岔各個部位的涂油尤為關鍵,尤其是在雨季時,一旦銷軸與鎖鉤的潤滑度不足,則會出現別卡的現象。
2.4 工務頂鐵調整不當
在道岔運行過程中,存在心軌第二牽引點處的頂鐵與鋼軌頂死的現象。而頂鐵病害在前期維護工作中未引起工作人員的重視,這是大西高鐵開通后道岔故障多發的原因之一。道岔頂鐵設置于尖軌刨切點后尖軌或基本軌的軌腰上,用來保持尖軌支距,使基本軌與尖軌共同承受水平力。在日常維護中,道岔頂鐵既不能頂死,又不能有較大的縫隙,頂鐵間隙應保持在0.5~1.5 mm。如果頂鐵頂死,則會磨損尖軌、心軌底坡,進而影響了道岔的宏觀密貼,增大了道岔轉換過程中的阻力。通過微機監測發現,道岔心軌功率曲線偶爾有2~3 s的起伏,最高可達0.60 kW,進而導致道岔無法解鎖。
2.5 動作桿與鎖框的配合不平滑
ZYJ7型外鎖閉道岔的動作桿與鎖框的摩擦程度直接影響著道岔的動作功率曲線。在日常維修中,如果未調整動作桿與鎖框配合時的平滑度、同一牽引點處兩側鎖框的平行程度,則會導致道岔動作功率曲線升高,進而出現道岔轉換不良和卡阻現象。在大西高鐵開通前期,通過微機監測發現,許多道岔的功率曲線在轉換過程中的浮動較大,頂峰處可達0.6 kW。經現場研究發現,道岔轉換時存在鎖框和桿件配合不平滑的問題,增大了道岔轉換阻力,這是導致道岔動作功率曲線平均值較高的主要原因,嚴重情況下會導致道岔無法解鎖。
3 解決措施
3.1 控制道岔缺口
大西高鐵開通以來,道岔設備經歷了2個冬季的運行。通過對道岔缺口監測設備歷史數據的統計、分析,并結合實際現場作業中夜間道岔缺口的大小,總結了溫度變化對道岔缺口變化的影響規律。利用此規律,在天窗作業過程中對道岔缺口進行了相應的調整,使道岔缺口在日間溫度升高時的缺口變化處于標準范圍內,并確定了不同缺口的調整范圍。由于在實際作業過程中道岔缺口的監測系統存在一定的誤差,所以,應以道岔缺口塞尺的標準為主,避免出現人為的視覺誤差。
3.2 調整輥輪位置
道岔輥輪的調整應在尖軌與基本軌密貼的情況下進行,尖軌軌底與滑床板應保持接觸。具體而言,應拆下防護罩的彎角,松動輥輪支架上的定位螺絲,使輥輪系統沿滑床板方向移動,并使用扳手轉動輥輪軸,從而調節輥輪最高點與滑床板表面的高度差。當軌底與滑床板有間隙時,應考慮此間隙對輥輪與尖軌軌底間隔的影響,輥輪應高出滑床板3~4 mm,并實現尖軌與臺板接觸時,輥輪不與尖軌接觸。值得注意的是,應嚴格控制輥輪的高度,不得超出標準范圍。
3.3 調整道岔桿件的位置
現場調試中發現,道岔解鎖后,動作桿伸出時,限位夾板與動作桿之間的磨損程度不斷加深,且在道岔動作的過程中,銷軸與鎖鉤之間進行反向運動,導致道岔的轉換阻力增大。而適當調整桿件、鎖鉤與鎖框的位置,可消除部分轉換阻力。因此,在日常維護作業中,應結合微機監測道岔動作曲線調整道岔桿件的位置。在每年冬季溫度變化較大時,熱脹冷縮現象會引發尖軌爬行較大的問題,因此,應重點關注鎖閉框與動作桿配合時的平滑度。
3.4 有效解決頂鐵頂死鋼軌的問題
針對頂鐵頂死鋼軌的病害,需要進行工、電聯合整治,檢查軌腰頂鐵長度是否合適,防止頂鐵過長頂死,進而影響道岔的轉換。當發生頂鐵頂死鋼軌的現象時,應及時通知工務部門處理,采用打磨頂鐵或撤片的方法解決該問題。此外,電務應根據工務處理情況,并結合道岔的密貼程度對心軌部分進行調整,并進行加、減片處理,從而降低道岔設備故障的概率。
3.5 重視道岔轉換部位的注油工作
在日常維護中,應加強對道岔轉換部位的檢查。由于ZYJ7型外鎖閉道岔特有的機械特性,易發生機械部位間別卡、解鎖不順暢、鎖閉不到位的情況。因此,日常道岔活動部位的注油尤為重要,應重點對鎖鉤、導向槽上加注固體黃油,銷軸與鎖鉤之間也要加注黃油;觀察尖軌部分與滑床板直接是否存在摩擦、滑床板上是否有磨痕,并對存在磨痕的滑床板注油。此外,心軌部分的滑床板應全部涂黃油。
4 結束語
綜上所述,本文總結了大西高鐵道岔維護中常見的問題及處理方法,這對大西高鐵道岔的維護工作有重要的意義,可有效提升設備性能,降低設備發生故障的概率。
〔編輯:張思楠〕