JJG404-2015铁路轨距尺检定器检定规程变化与理解

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月8期   作者: 谢天臻
[导读] 随着铁路事业的快速发展,高速铁路网络建设工作全面铺开,
        随着铁路事业的快速发展,高速铁路网络建设工作全面铺开,截至2016年底,全国铁路营业里程达12.4万公里,其中高铁运营里程2.2万公里以上。沪昆高铁全线运营,云桂铁路、渝万高铁等重大项目相继投产;中西部铁路营业里程扩充至9.5万公里,占比达76.6%。随之而来的便是对铁路运营系统机车工电辆的严峻考验,对铁路专业计量工作也提出了新的要求,自2014年我参加工作起,铁科院标准所就接连宣贯了铁路轨距尺、铁路轨距尺检定器、铁路支距尺检定器等多项检定规程的更新版本。这里便是围绕JJG404-2015铁路轨距尺检定器检定规程,探讨新规程相对于旧规程的变化与个人的理解。
        铁路轨距尺检定器检定规程经历过数次版本更新,首次版本为JJG404-1986,本次更新除了编辑性修改以外,增加了引言,增加了按正弦原理复现超高值的检定器,增加了轨距尺倾斜定位的专用点快要求及相应检定方法,取消了两端超高测量刃口之间的距离的要求,取消了超高测量尺对测量块顶面垂直度的要求,将“活动、固定测量块测量面的平行度”修改为“活动、固定测量块测量板定位面的平行度”,将超高示值误差修改为超高复现值和示值最大允许误差,删除了旧规程的“测量不确定度评定”。
基本描述
        规程正文部分,首先是近期所有规程更新中都有的变化,范围内容下“本规程适用于标准规矩铁路轨距尺检定器的首次检定、后续检定和使用中检验”,一句中“使用中检验”改为“使用中检查”,在现代汉语中,“检验”比“检查”要多一层意思,就是要以某种标准去验证,而“检查”并不需要,只是单纯的查看的意思。在这种语义下,“使用中检验”和实际的“后续检定”存在意义上的重叠,更改后的“使用中检查”更符合粗略查看而非需要仔细比较验证的意思,修改后的言辞与首次检定、后续检定并列是更加妥当的说法。
检定器类型
        概述部分,增加了按正弦原理复现超高值的检定器(形式一),相应地,在JJG219-2015标准规矩铁路轨距尺检定规程中也增加了其使用方法,该形式的检定器在检定标准轨距铁路轨距尺时,使用超高专用块规对实际的轨距尺工作状态进行了复原,即提供轨道超高的复现,用轨距尺的超高示值的绝对值与检定器通过实物复现的超高值进行比较获取超高示值误差,而使用正切原理复现超高值的检定器(形式二),因为其开放式的受力结构,使得超高测量尺长期磨损以及手轨距尺重力作用后,会出现超高测量机构可靠性降低、超高复现值严重失准的情况、尤其是对于较高精度的0级和1级轨距尺超高进行检定时,准确度的下降表现更加明显。相对于形式二检定器使用手轮对超高值进行调整,正弦检定器使用超高块规大大提高了超高测量点的复现速度,避免了复杂的传递结构,使得超高复现机构经得住长期使用,具有明显的实物量具特征,是在轨距尺检定工作中更加便于使用、更加可靠的新形式。
倾角垫块
       
       
        倾角垫块的作用主要是判断轨距尺水泡的安装情况,与超高前进方向倾角导致轨距尺尺身旋转的相互作用而加入的,因而要将其对轨距尺超高示值引入的影响进行限定。倾角垫块工作面的宽度应不小于50mm,其倾角应不超过(2±0.1)°,两垫块的倾角差应不大于0.1°。铁路轨道是向前进方向延伸的两个等宽面,旧规程考虑的只是关注到超高路段的每个点上的超高,只对超高点进行静态的简化分析,而新规程将轨距尺本身的宽度纳入考虑,认识到“水平-超高-水平”是连续的、动态的变化,在超高示值的检定中还原了轨距尺实际的工作状态,是对轨距尺超高变化的动态分析。俗话说“工欲善其事,必先利其器”,积极构建覆盖全面、系统完整的铁路计量技术体系,为铁路专用设备的使用提供了更加准确可靠的依据。
        规程中要求使用游标卡尺分别测量两倾角垫块的工作面宽度和倾斜面的高度差,计算得到角度。也可以使用满足准确度要求的其他方法测量。但在实际操作中,游标卡尺的测量爪是两平行直刃,被测物体的几何尺寸应当可以被两条平行线限制,而在测量倾角垫块的几何参数时,由于垫块的形状并不平行,造成测量短边长度时出现操作困难,如图所示,倾角垫块侧面可视为只有一个斜边的梯形:
       
      
       
超高示值相关
        新规程中取消了两端超高测量刃口之间的距离的要求,为保证检定器超高工作性能的可靠性,在超高复现值要求中,增加了模拟检定规矩状态的载荷后,检查超高测量刃口的工作状态变化情况,并给出限定。目前,形式二检定器的固定端不再配置测量刃口,而是用测量块顶面棱边代替,以活动测量刃口与固定端测量块顶面棱边在固定水平距离上的高度差形成所需的搭轨面角度,而形式一检定器的超高是整体顶面旋转。使用专用钢直尺对不同超高复现值下两端超高测量刃口之间的实时距离进行测量。专门增加的对倾斜边测量的专用钢直尺,可以直接测量具体的超高值下两者的距离。
        以下为旧规程中超高测量刃口的测量图示:
       
  
       
以下为新规程中使用专用钢直尺测量搭轨面的图示:
       
        考虑到超高测量尺对测块顶面垂直度的影响,取消了超高测量尺对测量块顶面垂直度,改在检定超高复现值的内容中,考虑超高测量尺对测量块顶面垂直度的影响,测量刃口的距离并将其实际值作为计算超高复现值的主要参数之一。形式二检定器在模拟超高时,两端超高测量刃口的水平距离不变,但实际距离是一个倾斜线段,专用钢直尺的定位端使用挡块,将自己钩在检定器活动测量刃口外侧,在标记上独处检定器固定端支撑棱边至活动测量刃口的距离。在专用钢直尺外观要求中,规定定位端挡块相对于尾端应有一个逆时针偏转角,该转角为5°~30°,以保证标记面与检定器固定端支撑棱边可靠接触时,定位端挡块能够可靠钩在检定器活动测量刃口外侧,便于单人操作。
       
            而在实际操作中,轨距尺检定器的检定工作往往由两人配合完成,专用钢直尺的尾端较长,有时会顶在固定端测块上,无法将刻度与顶面棱边对齐。此时将挡块一端放入固定端测块,用挡块同位置的法兰钩住固定端测块顶面棱边,在活动端超高测量刃口上便可对齐,进行准确读数。
       
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