中国铁路呼和浩特局集团有限公司大板综合维修段好鲁库电务车间经棚电务工区 内蒙古赤峰市克什克腾旗经棚镇 025350
摘要:随着科技不断的发展,我国铁路工程也迈出了坚实的一步,在全球起到了一个领航者的作用。随着铁路的不断运行和使用,铁路的道岔安全问题就是铁路运营安全的最主要问题。这就需要有关部门加强对铁路道岔的养护和道岔病害预防、及时发现问题,解决问题。加强铁路道岔的病害控制,对提升道岔的质量,有效的减少道岔事故的发生,对整个铁路的安全行车有着很重要的意义。
关键词:铁路;道岔病害;成因;措施
铁路作为客货运输的载体,是国民经济发展的支柱产业。道岔是铁路轨道中不可缺少的一部分,因为它使机车能够从一个股道移动到另一个股道,或者跨越另一个股道,最终实现线路的交叉和连接。道岔的主要功能是引导车轮在相应的轨道上运行,承担和传递因机车和车辆运行而产生的各种载荷。与普通轨道相比,在道岔范围内由一条轨道转换为多条轨道时,必须利用道岔的可动部分为机车车辆提供转向的可能性,通过在轨道平面上设置复杂的交叉点,满足双向轮缘通过的要求。因此,道岔结构与钢轨接头、曲线同称轨道结构的薄弱处所。道岔结构自身又同时包含有钢轨接头及曲线线形,因此钢轨接头和曲线线路的病害在道岔中必然存在。并且因钢轨接头及曲线线形影响所产生的病害在道岔病害所占比重及严重程度都相对较高。
一、铁路道岔常见病害及产生原因
整个道岔区内,病害形式较多,如转辙部位的尖轨与基本轨不密贴、水平弯曲、拱腰、磨耗与伤损,心轨部位的叉心磨耗、心轨裂纹、翼轨水平裂纹、间隔铁失效等。常见病害有尖轨和基本轨不密贴、转辙部分轨距扩大、尖轨和可动心轨爬行窜动。
1、尖轨和基本轨不密贴。尖轨的贴合程度较低是道岔常见的病害之一,尖轨与基本轨不密贴会导致列车行驶过道岔时轨距会被动的扩张,从而影响列车行驶过程中的安全性和平稳性,严重时很可能会发生安全事故。我国研究显示,当道岔尖轨与基本轨之间存在 1mm 的缝隙时,在相同的运行条件下列车行驶过病害道岔时产生的振动加速度是列车行驶过正常道岔时的 2.5 倍左右。造成尖轨与基本轨不密贴的原因有多种,在施工过程中由于施工误差导致尖轨顶铁过长是导致不密贴的常见原因。此外还与尖轨、基本轨的产品质量相关:(1)基本轨的尺寸和尖轨的动程不符合设计要求,基本轨框架较大就会导致尖轨与基本轨不密贴;(2)基本轨曲折点的位置不恰当,或是曲折度不够、有硬弯也有可能导致尖轨与基本轨不密贴;(3)尖轨断面内侧刨切长度存在不足,通常在尖轨断面宽为50mm 的位置,其刨切的长度经常出现问题。
2、转辙部分轨距扩大。在铁路中,轨距扩大一直是影响线路行车安全的一个重要隐患,尤其是尖轨前、尖轨及辙叉前后轨距的变化很可能会造成列车的安全事故。转辙部分轨距扩大的原因主要有:(1)在列车运行至转辙部分时,列车的冲击作用会对转辙部分的外轨提供一个水平横向作用力,在水平横向作用力的作用下钢轨会发生移动,从而增大轨距影响列车安全;(2)转辙部分的钢轨若长时间受列车车轮的磨损而没有及时的更换钢轨,也会导致钢轨轨距增大;(3)转辙部分用于固定钢轨的扣件中螺栓的锈蚀导致螺栓直径减少,使得螺栓与垫板螺栓孔之间存在间隙,扣件对于钢轨的固定效果降低。钢轨松动后,容易外移从而增大轨距。
3、尖轨爬行窜动。尖轨的爬行窜动是铁路道岔中常见的问题之一,当尖轨的限位器前段部分基本上处于自由状态时,尖轨容易发生爬行窜动造成限位器顶死,从而导致尖轨部分方向不良,严重时会影响列车运行及道岔扳动。
二、铁路道岔病害成因及整治措施
1、尖轨与基本轨脱离 在重载铁路使用的过程中,道岔部位常常会出现这一问题,影响了重载铁路的性能。造成这一问题的原因由很多,其中主要包括了以 下:(1)在尖轨的断面处,未设计出合理的抛切长度;(2)尖轨顶铁 在设计当中,未设计出最佳的长度,导致其出现过长或过短的问题;(3)对支撑板固定时,使用的螺栓较长;(4)随着铁路的使用,基本轨出 现了位移的现象;(5)基本轨内侧未进行合理的处理,存在着大量的肥边等。当重载铁路出现这一问题,会引发列车的行驶出现上拱的现象。对这一病害进行处理时,需要根据病害的实际情况,采用不同的处理 方式。如病害较轻时,可以对病害进一步分析,寻找出引发该问题的主要原因,结合原因来对断面处、顶铁、支撑板螺栓进行调整。
2、轨距、水平超限。在重载铁路使用的过程中,道岔各部还常常会出现轨距、水平超限的问题,使两钢轨之间的距离逐渐缩短,增加了铁路的危险系数。对这一病害进行分析后可以发现,导致这一病害产生的原因有很多,如捣固不密实,排水不流畅等,当重载铁路中出现这些现象,会使轨道框 架较为松散,当有列车通过时,通过列车的振动,使轨距逐渐发生了变化。为了减少这一问题的出现,重载铁路运行时,需要安排专业的人员,定期地对其进行检查,并对岔区进行监测,第一时间了解轨道的实际情况。当发现这一问题后,应及时采取捣固、改道、复紧螺栓等措施,增强框架刚度和稳定性,从而达到了整治的目的。并且,为了保证整治 的效果更好,还要对治理部位附近 50m 内的轨道进行加固,提高道岔 整体的使用年限。
3、钢轨剥离与掉块。在重载铁路运行的过程中,如果轮轨的应力较大,远远高于钢轨 的疲劳应力时,受到循环载荷的影响,会使钢轨逐渐产生损坏,出现剥 离、掉块等病害,不仅降低了整个铁路的性能,而且还影响了铁路的美 观。为了减少这一病害对铁路带来的干扰,必须加强日常养护工作的进行,及时发现存在剥离现象的钢轨。如该问题相对较轻,只存在轻微的剥离时,可以利用砂轮,对该处进行打磨,使钢轨表面更加光滑,提 升轮轨之间的接触能力,从而降低轮轨的应力。如该问题较为严重,出现大量的剥离时,要用及时采取更换新钢轨的方法,避免剥离问题逐 渐的扩散,对其他部位带来影响。
4、钢轨接头病害。在钢轨轨道当中具有大量的接头,这些接头不仅广泛的分布在线路当中,而且道岔内部,也存在着很多接头,尤其是尖轨、基本轨和辙 叉前后的接头,如果保养不善,很容易发生各类病害。重载铁路运行的过程中可以发现,这些接头病害,会直接影响了整个轨道的使用。导致这一病害的主要原因为,列车运行时往往需要进行重复的振动,振动传导到铁轨上之后,对轨道带来了一定干扰,从而使螺栓逐渐松动,严重的甚至会使螺栓出现损坏的现象,导致钢轨发生错牙接头的问题,降低了钢轨的抗压强度。同时,还很容易出现因道床基础不实诱发的坍塌接头等问题。当重载铁路出现这一问题后,首先要通过捣固解决道床基础问题再用角磨机对钢轨进行打磨,磨出一个窄平面,并对错牙接头进行整治。同时,为了彻底杜绝这一病害的产生,在一定条件 下,还可以加强对重载铁路的研究,在对重载铁路岔道设计时,利用其他的方式代替接头。
结束语:
随着铁路的发展,运营时间不断增加,高速道岔病害的种类与形式可能会增多,这就要求工务部门要加大对高速道岔病害及整治措施的研究。钢轨接头的病害分析与整治需要长期的治理,需要通过日常的巡道工作、徒步巡查、安全员集中上岗及机务段机车司机的信息反馈,对既有线路状况做到心中有数。发现病害及时清除,发现隐患及时整治,才能够确保及时消除病害,确保安全运输工作的持续开展。
参考文献:
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