铁路提速道岔工电结合部常见故障分析与处理郭子健

发表时间:2020/5/29   来源:《建筑实践》2020年39卷1月第3期   作者:郭子健
[导读] 道岔设备是行车设备最重要的基础设备,部件较多、受列车冲击力大、技术标准要求高
        摘要:道岔设备是行车设备最重要的基础设备,部件较多、受列车冲击力大、技术标准要求高,是轨道设备的薄弱环节,也是电务设备故障的易发设备。文章对铁路提速道岔工电结合部常见故障进行了探讨分析,并提出了处理措施。
        关键词:提速道岔;工电结合部;常见故障
        提速道岔在我局管内大量应用,由于列车重载、高密的运行条件和受自然气候的环境影响,提速道岔故障在电务设备故障中占了很大的比重,尤其是结合部病害一直困扰着我们,使提速道岔设备故障难以有效降低,给日常检修和整治带来了较大压力。
        一、铁路工电结合部常见病害及原因
        1.道岔转换卡阻。提速道岔是铁路工电结合部病害的主要发生场所,而道岔转换卡阻又是其中高发病害。道岔转换卡阻主要体现为混凝土岔枕间碰卡和道岔转换杆件。主要原因就是设计制造原因和铺设原因。(1)设计制造原因。基于提速道岔的特性来看,通常是在混凝土岔枕内安装提速道岔的转换杆件,由于混凝土岔枕的设计宽度为340mm,而设计缝隙仅仅本身只有25mm,并且在实际制造过程中还必然会存在着一定量的制造误差而减小缝隙距离,所以,道岔转换卡阻问题先天就存在。(2)铺设原因。①位置不对:在提速道岔铺设过程中,很容易出现混凝土岔枕与心轨位置不正确的情况,导致上道的道岔缝隙远远小于25mm。②接头不焊接:若长轨跟端或者尖轨跟端在铺设过程中仅采用普通接头夹板联结,而不焊接,那么心轨窜动现象是无法通过螺栓阻力、扣件阻力来予以阻止,很容易就会造成心轨、尖轨出现爬行现象。③若没有及时用III型混凝土枕来代替道岔前后木枕,或者即便更换,但采用I型扣件,那么就较易导致纵向阻力不足,这样一来,心轨、尖轨必然就会出现爬行现象。
        2.道岔出现红光带。因为道岔内各部的绝缘状态属于典型的极性绝缘,所以,绝缘处钢轨是不能实现导通的,有关部门务必要予以高度重视。普通绝缘接头的螺栓、夹板、钢轨是处于不导通的状态,但胶接绝缘钢轨接头却并非如此,胶接绝缘钢轨的螺栓与接头夹板通常是处于导通状态。而在生产实践过程中,有一定数量的工厂在产品出厂检验时,通常都不会对夹板与钢轨之间的绝缘性能进行检验,而只会对钢轨与钢轨之间的绝缘性能进行检验,这样一来,就会导致个别胶接绝缘钢轨的单股钢轨与夹板处于导通的状态,安全系数会大幅度降低。
        3.道岔表示不良。道岔表示不良主要属于电务问题,是电务调整不当而导致的,道岔的表示会受到心轨移动拉板晃动的影响。众所周知,通常是利用拉板与长心轨转换凸缘之间的联结来实现心轨的转换,而心轨移动拉板采用双边固定式的接头铁。基于设计标准来看,按长心轨配合制造尺寸公差,接头开口宽度要达到 32mm,间隙务必闱小于 0.01mm ;但是实际情况并不佳,随着长时间的火车转换牵引力与动力的影响,两接头铁上口间的开口宽度不断变大,进而导致心轨移动拉板晃动,对道岔表示造成影响。
        4.道岔不密贴。心轨扳不到位、道岔尖轨均为道岔不密贴的主要表现,而主要引发原因在于转换阻力大于转换力。(1)转换力过小。。转换力过小的原因主要体现在以下两个方面,具体如下:①电机的原因。②转换杆件有较为严重的晃动,且不平直,导致严重分解掉了转换力,这样一来,电机输出的转换力则会远远大于实际转换力(该力垂直于心轨或尖轨)。(2)转换阻力过大。转换阻力过大的原因主要体现在以下两个方面,具体如下:①第一,滑床台板由于多次摩擦之后,出现了一系列不规则的台阶,导致摩擦力过大;或者由于床台板的润滑油并未涂抹均匀,也会致摩擦力过大。②滑床板与心轨(或者尖轨)处于不密贴的状态。提速道岔由于不设尖轨间连接杆、两点牵引、分动外锁等而导致牵引点之间不密靠的现象,那么应该在第一时间对其原因进行分析。


        二、提速道岔工电结合部故障的处理
        1.道岔转换卡阻。在提速道岔铺设时,①应确保各类转换杆件与混凝土岔枕上滑床板、耳板、混凝土岔枕边缘间的缝隙大于25mm;②尖轨跟端和心轨跟端应采用焊接、胶接或冻接技术,使跟端接头阻力大于1700kN,以发挥跟端后杆件的作用;③道岔前后50m范围内应铺设III型混凝土枕,并使用II型或III型扣件;④在混凝土岔枕与前后III型枕间用采防爬钢板或木撑,防止混凝土岔枕窜动;⑤对长心轨跟端与翼轨间联接的间隔铁,应采用胶接方法联结,以增强心轨阻力。在提速道岔运营过程中,应经常检查各类转换杆件与混凝土岔枕上滑床板、耳板、混凝土岔枕边缘间的缝隙尺寸。发现缝隙小于5mm时,应及时采取措施,预防故障发生。可采取的措施有:①方正、调整混凝土岔枕位置;②调整转换杆件的位置;③进行拉轨并及时锁定扣件。
        2.道岔不密贴。道岔扳不动时,工务部门应检查转换部分与混凝土岔枕是否卡阻。如未发现卡阻,则故障一般与工务部门无关,应由电务部门解决。对于道岔不密贴,如是在各牵引点尖轨与基本轨或心轨与翼轨不密贴,则应由电务部门调整。如牵引点密贴而牵经点之间不密贴,则首先应检查牵引点的动程,对不满足第一牵引点动程(160±3)mm,第二牵引点动程(75±3)mm的,应督促电务部门调整,使之符合标准。其次应检查道岔框架尺寸。道岔框架尺寸经调整好后常不能保持而经常扩大,其原因是垫板外挤(垫板孔径33mm,螺栓直径30mm)引起的,需通过调整框架尺寸,更换弹簧垫圈,紧固螺栓的方法解决。孔径磨晃严重的,还应在孔径内加垫片。再次是检查尖轨是否有硬弯,顶铁是否过长。对于尖轨硬弯,应通过矫直或更换等方法来解决;对于顶铁过长的,则应通过打磨或更换等方法来解决。
        3.道岔出现红光带。在提速道岔预铺前,绝缘处所必须先由电务部门测试,确认合格后方可焊接铺设。发现跳信号时,工务部门应首先确定钢轨是否导通。如单股钢轨与夹板导通,只说明工务设备存在隐患,但不会出现红光带,应由电务部门寻找其他原因。
        4.道岔表示不良。道岔如出现一动拉板晃动严重现象,工务部门和电务部门应同时采取措施。工务部门可采取在一动拉板与心轨凸缘的横向联结螺栓靠螺母
侧扩孔,增设套管的的方法,限制一动拉板晃动。电务部门可在动作杆下增设滑轮,保持动作杆动时水平。为彻底解决一动拉板晃动的现象,需将一动拉板进行改造,将接头铁改为一边固定、一边活动式,其中固定边与拉板周边焊接,活动边与拉板用一个两个朝天螺栓联结。
        5.增强风险防范措施。铁路工电结合部病害往往是由多种因素所造成,务必要有针对性地进行风险防范,尤其是要加强电务人员的风险防范意识。需要对工作流程进行规范,最大限度地减少人为操作失误;与此同时,要定期开展职业教育来提升电务人员的安全意识,时时刻刻保持警惕,不断对个人行为进行严格规范。
        6.加强工电重点项目联合检查。由于电务系统和工务系统既相互制约、又相互独立,因此务必要加强工电重点项目联合检查,重点检查内容包括道岔联结零件、绝缘轨缝、绝缘接头、轨端连接线、引接线、道岔轨道跳线等,将这些重点检查内容纳入到铁路工电结合部常态管理系统中,进而形成共检共修机制。
        结语:
        道岔是轨道的三大薄弱环节之一,它具有数量多,构造复杂,使用寿命短,限制列车速度,行车安全性低,养护维修投入大等特点。本文只就提速道岔工电结合部常见故障与处理进行了说明,供同行们参考。
        参考文献:
        [1]李航.铁路轨道电路红光带的故障原因及对策[J].通信世界,2018,12(12):46-50.
        [2]李基先.哈大铁路客运专线高速无砟道岔工电联调常见问题解析及探讨[J].铁道标准设计,2018,19(5):109-115.
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