鐵路系統工電結合位置病害研究及預防方案

趙渤濤

（大秦鐵路有限公司大同電務段，山西 大同037000）

前言

伴隨著鐵路系統在宏觀經濟中體現的效果日漸加大，鐵路的里程持續增加。鐵路電務系統及工務系統作為鐵路運營領域的重要基礎環節，其特點是技術系統比較復雜、專業性較強等等較為顯著的特性，特別是在鐵路系統工電結合位置，必須保證電務系統及工務系統的完美協調、步調一致，科學搭配，根據鐵路系統工電結合位置的功能范圍、排查條目等等因素來進行認真、嚴格、細致地檢查該系統的病害情況，并選取有效的解決方案來進行有效的預防，這樣能夠顯著降低鐵路系統工電結合位置的各類病害情況。本文針對鐵路系統工電結合位置的各類病害情況進行詳盡的研究和預防方案實施討論。

1 鐵路系統工電結合位置多發的各類病害和產生原因

1.1 道岔變換位置卡頓

提速道岔是鐵路系統工電結合位置各類病害的一般出現位置，道岔變換位置卡頓又是當中的多發問題。道岔變換位置卡頓通常表現為水泥混凝土岔枕之間碰撞卡頓及道岔轉變位置桿件。一般成因即為規劃設計、鐵軌制造誤差及現場鋪設等等所造成。

（1）規劃設計、鐵軌制造誤差等原因

根據提速道岔的相關特性來講，一般是位于水泥混凝土岔枕（見圖1）內部設置提速道岔用的轉變桿，因為水泥混凝土岔枕的常規設計寬度是345 毫米，但是規劃的設計間隙本身只有26 毫米，加上在工程實際的加工進程中還不可避免地存在某種加工誤差導致間隙尺寸的減小，因此，道岔變換位置卡頓的病害就是先天存在的一類問題[1]。

圖1 水泥混凝土岔枕

（2）現場鋪設過程的原因

a.位置出現差錯：通常來講，在提速道岔現場實際鋪設進程中，比較容易發生水泥混凝土岔枕和心軌之間相互位置不匹配的狀況，造成上道部分的道岔間隙大大＜26 毫米。b.接頭位置沒有焊接：如果長軌根部或尖軌根部在實際鋪設進程中只是使用常規的接頭進行夾板型聯結，而沒有進行焊接連接，這樣可能導致心軌的竄動情況無法借助螺栓的約束、相關扣件的約束來進行阻止，極易造成心軌和尖軌產生爬行的病害情況。c.假如沒能及時使用III 型水泥混凝土枕替換道岔前后的木質枕，或是即便已經替換，卻使用I 型的扣件，這樣的情況可能比較容易產生縱向約束力不足，該情況下，心軌和尖軌之間必然會產生爬行的病害情況。

1.2 道岔的表示不良

鐵路系統道岔的表示不良通常歸類于電務系統的問題，一般是由于電務系統調節不良而引起的，道岔的表示結果通常會因為心軌的拉板的晃動而受到一定的影響。一般來講是根據心軌的拉板和長心軌的轉換凸緣間的配合與連接來達到心軌狀態的轉變過程，然而心軌的移動拉板使用雙向固定模式的連接形式。根據規劃設計的相關標準來講，依據長心軌進行選定加工制造的相關尺寸公差，相關接頭的開口位置的寬度尺寸需要達到33 毫米，間隙尺寸必須滿足＜0.02 毫米[2]；然而實際的狀況不是非常理想，由于長期的列車發出的牽引力和相關動力施加的相關影響，兩個接頭位置處口間的張開寬度持續增大，從而引起心軌的移動拉板發生顯著的晃動，對于道岔表示結果的精度造成不利的影響。

1.3 道岔不緊密貼合

心軌未扳到位、道岔尖軌都是道岔無法緊密貼合的主要原因，然而一般引發因素都是轉換力小于轉換阻力造成的。

1.3.1 轉換阻力偏大

轉換阻力偏大的原因一般表現在兩點，第一點是滑床臺板因為摩擦次數過多以后，產生了一些形狀不均勻的臺階，形成了較大的摩擦力；或因為床臺板部位潤滑用的油脂涂抹狀態不均勻，也可能導致摩擦力超過許用的范圍。滑床板和心軌之間屬于沒能緊密貼合的相互關系。提速道岔因為沒有配備尖軌之間的連接桿、2 點牽引、外鎖等等設施而造成的牽引點間接觸不緊密的情況，這樣的情況需要及時對其產生原因實施深入的分析。一般來講，第一點是因為頂鐵發生碰撞、尖軌發生彎曲、道岔框架尺寸精度不準造成的；第二點是因為鐵路系統相關電務部門未能進行行之有效的改進措施進而導致的狀況。

1.3.2 轉換力不足

轉換力不足的原因一般表現在兩點，第一點是傳動電機的原因。第二點是轉換桿件有比較明顯的震動，而且直線度無法滿足安裝使用要求，致使轉換力被顯著制約并分解掉，如此操作之后，傳動電機的輸出效率就會遠超過實際輸出效率。

1.4 道岔發生紅光帶現象

由于道岔內部的各個部分的絕緣情況是一類明顯的極性絕緣狀態，因此，絕緣位置的鋼軌是無法進行導通電流的，相關部門必須給予足夠的關注。常規的絕緣接頭位置的螺栓、夾板及軌道是處在不導電的情況的，然而膠接狀態的絕緣軌道的接頭卻不是這樣的狀態，膠接狀態的絕緣軌道的螺栓和相關接頭夾板一般是導電的。不過在實踐運營進程中，某些工廠在相關產品出廠質檢過程中，往往會忽略針對夾板和軌道間的絕緣性能的校驗，僅僅對軌道之間的絕緣指標實施檢查，如此操作，將會致使某些膠接的絕緣軌道的單根軌道和夾板可能存在導電的可能，大幅度地降低鐵路系統的安全系數。

2 鐵路系統工電結合位置病害的預防方案

2.1 有效預防道岔轉換過程出現卡頓的問題

通常在鋪設提速道岔的進程中，第一條，需要保證水泥混凝土岔枕的邊緣、耳板、上部滑床板和提速道岔之間的轉換桿間的間隙尺寸數值≥26 毫米；第二條，必須使用III 型水泥混凝土枕來替換道岔前后大約51 米距離內的木質枕，且扣件必須使用III 型扣件或II 型扣件；第三條，必須使用冷凍連接方案、膠接方案或焊接方法進行心軌根部和尖軌根部，保證心軌根部和尖軌根部的接頭之間的阻力≥1750 千牛，這樣就能將其能力進行最大限度的體現。第四條，為了達到能讓心軌的阻力得到增強，必須使用膠接方案進行翼軌及長心軌根部的連接。第五條，為防止發生水泥混凝土岔枕竄動的病害，需要把木撐及防爬鋼板普遍使用到水泥混凝土岔枕和前后的III 型枕之間。第六條，如果出現水泥混凝土岔枕的邊緣、耳板、上部滑床板和提速道岔之間的轉換桿間的間隙尺寸＜5.5 毫米的情況，可以借助鎖定扣件、拉軌或者混凝土岔枕調整位置等諸多方案來防止故障的發生[3]。

2.2 行之有效防止道岔出現不良的狀況

相關鐵路系統工電結合部工程技術人員需要采取措施來規避心軌轉動及拉板震動的產生的問題，鐵路系統工務部門的技術人員能夠采用增加套管、增加螺母孔徑及橫向使用螺栓連接等多種措施進行處理，然而鐵路系統相關電務部門還可以采取將滑輪安裝在動作桿以下的方式。

2.3 行之有效防止道岔產生紅光帶的狀況

在預鋪增速道岔施工作業以前，需要由鐵路系統相關電務部門進行絕緣測試作業，在相關試驗結果滿足相關法律法規以后再進行焊接作業及鋪設。假如產生跳信號的現象，那就需要相關鐵路系統工務部門工程技術人員必須在第一時間檢驗鋼軌是否處在導通的狀態下工作。假如試驗結果顯示“夾板與膠接絕緣鋼軌（見圖2）的單股鋼軌處在導通的狀況之下”，那就說明相關鐵路系統工務裝備存在較大的安全隱患；然而在如此狀況下道岔一般都無法產生紅光帶的狀況，那就需要由相關鐵路系統電務部門認真檢查，看是否有其他安全隱患。

圖2 膠接絕緣鋼軌

2.4 行之有效對于道岔不密貼狀態進行徹底防治處理

假如鐵路道岔（見圖3）出現無法扳動的狀況，就需要由鐵路系統相關工務部門技術人員來深層次監查是否有水泥混凝土岔枕和轉換部分卡滯的狀況；就如檢測結果并沒有出現卡滯的狀態，那就需要由鐵路系統電務部門給出妥善處置的解決方案。假如檢測結果是鐵路系統翼軌和心軌處在不密貼的狀況，或基礎軌道和牽引點尖軌處在不密貼的狀況，那就需要由鐵路系統相關電務部門來給予行之有效的優化處置。假如牽引點間處在不密貼的狀況，但是牽引點卻是處于密貼的狀態，首先需要針對牽引點的行程實行深層次的檢查，觀察第一及第二牽引點行程是否歸位、是否滿足對應的法律法規。其次是需要針對道岔框架外形尺寸實行檢查，一般來講，道岔框架外形尺寸會在墊襯板外載荷的作用下出現形變，假如出現這種現象可以借助擰緊螺栓及相關防松彈簧墊圈更換等措施來進行妥善處理。

圖3 鐵路道岔

2.5 搞好鐵路系統工電結合部相關裝備的常規維修保養工作

國內鐵路系統電務系統與工務系統一定要安排專門的相關電務系統的技術人員擔任鐵路工電結合部相關裝備的常規維修保養任務。例如鐵路系統電務部門的常規維修保養工作，就需要遵守“維護多、檢修少”的工作準則，維修保養關鍵即為“緊”“滑”“潔”三個字。“緊”指的是鐵路系統電務裝備每個零部件一定要確保連接緊固、安全可靠的狀態，防止松板、銷軸及開口銷要處在三不狀態，就是：不斷裂、不松動及不缺損。“滑”指的是鐵路系統電務裝備的每個滑移零部件及相關緊固件一定要處于不缺油脂及潤滑順暢的狀態。“潔”指的是鐵路系統電務裝備務一定要處于清潔及干凈的狀態，每個零部件都不允許發生生鐵銹的狀況，特別是不允許出現油泥污垢積淀在鐵路系團圓電務裝備的每個運動區域。

2.6 強化風險防控解決方案

現階段國內鐵路工電結合部病害通常是由諸多因素導致的，一定要有明確的方案實行風險防控，特別是需要提高鐵路系統電務人員的風險防控安全理念。首先是相關電務技術人員應該對于相關工作流程實施規范化學習及掌握，最大層面降低由于人為操作失誤而產生的問題；此時還需要按時展開并且推進相關專業技能的職業培訓教育來提高鐵路系統電務人員的安全理念，無時無刻保持清醒的工作思維方式，持續針對鐵路系統相關電務技術人員的職業素養及行為實行嚴格管控。其次，現階段鐵路系統的發展通常會牽涉到很多自動化程度非常高的電務裝備，自動化程度非常高的電務裝備可以為鐵路物流帶來了極大的方便，然而也無法回避地產生著某些弊端。一定需要針對此類鐵路系統的電務裝備實行及時巡視及檢查，假如發現此類電務設備在運行過程中出現質量問題，那么一定要在第一時間采取對應措施來規避不良弊端所產生的問題以免影響鐵路工電結合部的正常工作狀態[4]。

3 結束語

綜上所述，在鐵路系統工電供管理結合大環境條件下，更需要進行相關科學技術創新，強化數據信息建設及大數據技術的使用；大力推進現代化數據信息監控方法的使用；加強綜合軌道檢查車及維修保養專用車輛等新型設備的研究；更進一步專研現代化維修保養解決方案，促使鐵路系統結合部裝備維修保養品質提高及維修保養后工作效率顯著提升。