鐵路道岔鋼軌件病害損傷研究

李紅杏

摘要：鐵路道岔是使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備，由于構(gòu)造復(fù)雜岔路線多，既是軌道的薄弱環(huán)節(jié)，也容易引起列車脫軌傾覆。如何有效減少機(jī)車車輛對(duì)道軌的損害，保證列車安全通過，本文通過對(duì)高速道岔鋼軌病害的分析，從道岔?yè)v固維修、鋼軌件打磨、創(chuàng)新道岔設(shè)計(jì)等方面，提出了鐵路道岔鋼軌件病害治理的對(duì)策與措施

關(guān)鍵詞：鐵路;道岔鋼軌件;傷損

引? 言：隨著我國(guó)高速鐵的路的修建，無論通車?yán)锍踢€是通行質(zhì)量都有了質(zhì)的飛躍，由于車輛行駛速度較快，無形中加劇了對(duì)鐵路道岔鋼軌件損害程度，成為制約高速鐵路發(fā)展和列車行駛速度的瓶頸。雖然鐵路管理部門、科研部門及鐵路車站、編組站都投入一定的人力與資金堅(jiān)強(qiáng)科研，力爭(zhēng)破解這一世界性難題，但至今效果仍不理想。必須繼續(xù)加大探究力度，早日攻破難題，提高童車質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 高速道岔鋼軌病害主要形式

通過對(duì)多個(gè)不同的站點(diǎn)的不同道岔在運(yùn)行過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行分析后歸納總結(jié)出高速道岔常見病害有以下幾種形式。

（1）波浪形磨耗 經(jīng)研究表明導(dǎo)致鋼軌波浪形磨耗的因素種類較多，其主要特征是在鋼軌表面存在較多波長(zhǎng)短，磨耗深度淺，且分布雜亂的波浪形磨耗痕跡。這使得鋼軌和車輪之間的相互作用更加明顯。因相互作用而產(chǎn)生的噪音就更大，加劇了乘客在火車上聽到的噪音，影響了乘坐的舒適性。

（2） 魚鱗紋與肥邊問題，引發(fā)這個(gè)問題的主要原因是鋼軌和車輪在長(zhǎng)期的互相作用中形成的金屬疲勞導(dǎo)致的鋼軌的形狀產(chǎn)生幾何變化產(chǎn)生的，其成因是鋼軌因產(chǎn)生了塑性形變。導(dǎo)致鋼軌表面因?yàn)槟雺鹤儗捫纬煞蔬叕F(xiàn)象，當(dāng)塑性變化累積到一定程度時(shí)，產(chǎn)生分布較為密集形似魚鱗的裂紋，因此被稱為魚鱗紋。魚鱗紋較為常見出現(xiàn)的部位集中在道岔的心軌部分。

（3） 裂紋，裂紋是指在鋼軌軌距角側(cè)的踏面出現(xiàn)斜向分布的裂紋，產(chǎn)生裂紋的主要原因是，當(dāng)鋼軌和輪轂在進(jìn)行接觸時(shí) 輪轂鋼軌之間的作用力不斷持續(xù)使得該踏面產(chǎn)生了金屬疲勞現(xiàn)象導(dǎo)致了塑性變形。當(dāng)塑性變形積累一段時(shí)間后，鋼軌就會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋，這種裂紋會(huì)不斷向鋼軌下方延伸。最嚴(yán)重的情況就是鋼軌斷裂，這是和魚鱗紋不同的地方，魚鱗紋較為嚴(yán)重的情況會(huì)產(chǎn)生鋼軌上的部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象，令人最終造成的結(jié)果比魚鱗紋嚴(yán)重得多。

2 病害治理作業(yè)要點(diǎn)

2.1道岔?yè)v固維修

要解決以上出現(xiàn)的病害，基礎(chǔ)性干預(yù)措施是恢復(fù)道床基礎(chǔ)的彈性和密實(shí)度。使得輪轂和鋼軌接觸時(shí)能夠?qū)Φ啦斫o予較為連貫和穩(wěn)定的支撐，可以通過道床的彈性吸收一部分來自垂直方向的作用力。通過搗固維修能夠全面保證道岔的穩(wěn)定狀態(tài)，降低其相關(guān)結(jié)構(gòu)受到損傷的幾率較好的延長(zhǎng)了道岔的使用壽命，道岔的轍叉部位相對(duì)于其他道岔部件來說承受著較大的沖擊。而造成的良好狀態(tài)能夠降低對(duì)轍叉的沖擊，降低出現(xiàn)裂紋和掉塊現(xiàn)象的出現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意在轍叉部分的路基鋪設(shè)時(shí)注意良好的搗固，保證轍叉部分路基的密實(shí)度和飽滿度，防止出現(xiàn)轍叉下部路基出現(xiàn)空吊情況，鋪設(shè)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，在運(yùn)行一段時(shí)間之后，路基進(jìn)入較為穩(wěn)定的狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)路基維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和要求對(duì)路基進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，保證道岔枕的良好狀態(tài)，防止出現(xiàn)開焊情況，以及心軌裂紋的出現(xiàn)。

2.2鋼軌件打磨

當(dāng)場(chǎng)在運(yùn)行初期 輪轂和尖軌和轍叉都互相作用力 會(huì)造成肥邊的出現(xiàn)，此時(shí)要盡快對(duì)尖軌等出現(xiàn)肥邊情況的部位進(jìn)行打磨 以避免肥邊繼續(xù)發(fā)展 導(dǎo)致出現(xiàn)更嚴(yán)重的吊塊和裂紋等情況 一般在道岔運(yùn)行一周后 就要進(jìn)行第1作打磨工作 在最后的維護(hù)工作中應(yīng)當(dāng)觀察飛邊和肥邊的寬度，當(dāng)這兩者的寬度超過兩毫米時(shí)，就要再次進(jìn)行打磨。以實(shí)現(xiàn)清除糞便的效果。打磨工作應(yīng)按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的鋼軌 行形參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打磨工作能保證監(jiān)管等部件始終保持 設(shè)計(jì)要求，延長(zhǎng)道岔的使用壽命。

3 通過技術(shù)更新延長(zhǎng)道岔使用壽命

鐵路道岔的關(guān)鍵部分的使用壽命受到運(yùn)輸頻次以及維護(hù)保養(yǎng)水平的影響，通過對(duì)各型號(hào)的道岔?yè)p傷情況以及使用情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查，總結(jié)出在總重低于5000萬噸的線路上，因?yàn)榱熊嚸芏认鄬?duì)較小，所以非運(yùn)行時(shí)間較多這種情況下的轍叉使用壽命最長(zhǎng)。當(dāng)線路通過總重量介于1～2億噸的鐵路線路上大時(shí)因?yàn)榱熊嚸芏却?，雙軌大多數(shù)情況下都處于運(yùn)行狀態(tài)。如果在這種情況下不進(jìn)行及時(shí)的維修保養(yǎng)，轍叉使用壽命會(huì)出現(xiàn)較快的下滑。并針對(duì)這些問題在設(shè)計(jì)調(diào)查時(shí)進(jìn)行完善，道岔的歷史參數(shù)作為基礎(chǔ)，進(jìn)行新技術(shù)的研發(fā)。以此來解決車輛運(yùn)行任務(wù)與道岔維修任務(wù)之間的矛盾。不斷的提高鋼軌的使用壽命。隨著我國(guó)鐵路的不斷發(fā)展，列車運(yùn)行的速度以及載重能力都在逐漸加快加強(qiáng)，為了應(yīng)對(duì)這種高速發(fā)展過程中的鐵路運(yùn)行狀態(tài)的變化，所以需要加強(qiáng)對(duì)新型道岔的研究工作，歸納總結(jié)新型道岔研發(fā)的原則如下：

首先要加強(qiáng)國(guó)外與鐵路研究機(jī)構(gòu)的交流與學(xué)習(xí)，不斷的引進(jìn)先進(jìn)成熟的道岔研究經(jīng)驗(yàn)，不斷的提高道岔的形式。避免頻繁的更換影響列車的正常運(yùn)行，道岔的維護(hù)維修以及更換工作應(yīng)當(dāng)逐漸簡(jiǎn)化。降低道岔的維護(hù)保養(yǎng)以及更換的時(shí)間。在道岔區(qū)的翼軌跟部，間隔鐵聯(lián)結(jié)翼軌和心軌使得軌道剛度突變，造成軌項(xiàng)面的壓塌及磨耗增加。應(yīng)對(duì)重載鐵路道岔（75kg/m鋼軌）特有的剛度問題開展研究，并對(duì)彈性墊層進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，選取合適的扣件系統(tǒng)剛度和軌道剛度，解決剛度過大和剛度突變問題，從而解決重載鐵路道岔特有的垂磨、側(cè)磨、壓潰、掉塊嚴(yán)重的問題。再次，由于曲尖軌受到的輪軌接觸應(yīng)力較為復(fù)雜，造成曲尖軌側(cè)磨等病害比其他部位突出，因此提高曲尖軌使用壽命是需要重點(diǎn)解決的問題，提高尖軌的粗壯度、軌距加寬和使用新材料是提高曲線尖軌使用壽命的主要措施。

結(jié)束語：鐵路是一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，經(jīng)濟(jì)建設(shè)及居民生活需要的生產(chǎn)、生活物資多數(shù)需靠鐵路運(yùn)輸才能到達(dá)。因此通暢、快捷的鐵路運(yùn)輸能在很大程度上決定著一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。但鐵路岔道由于自身的復(fù)雜性和薄弱性，自有鐵道以來就因?yàn)樯嶂恍校弥槐悖岃F路管理部門、車站、編組站大傷腦筋。本文介紹的幾種鐵路道岔鋼軌件病害損傷治理方法能夠創(chuàng)新道岔設(shè)計(jì)中技術(shù)，顯著提高道岔使用壽命。是值得在實(shí)踐中提倡的。

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