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)車車輛對道軌的損害，保證列車安全通過，本文通過對高速道岔鋼軌病害的分析，從道岔搗固維修、鋼軌件打磨、創(chuàng)新道岔設(shè)計等方面，提出了鐵路道岔鋼軌件病害治理的對策與措施

關(guān)鍵詞：鐵路;道岔鋼軌件;傷損

引? 言：隨著我國高速鐵的路的修建，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強(qiáng)科研，力爭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

通過對多個不同的站點的不同道岔在運行過程中進(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)這個問題的主要原因是鋼軌和車輪在長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)致鋼軌表面因為碾壓變寬形成肥邊現(xiàn)象，當(dāng)塑性變化累積到一定程度時，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 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間后，鋼軌就會出現(xiàn)疲勞裂紋，這種裂紋會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

2.1道岔搗固維修

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)的彈性和密實度。使得輪轂和鋼軌接觸時能夠?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了道岔的使用壽命，道岔的轍叉部位相對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)時注意良好的搗固，保證轍叉部分路基的密實度和飽滿度，防止出現(xiàn)轍叉下部路基出現(xiàn)空吊情況，鋪設(shè)時應(yīng)當(dāng)對該區(qū)域進(jìn)行重點關(guān)注，在運行一段時間之后，路基進(jìn)入較為穩(wěn)定的狀態(tài)，此時應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)路基維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和要求對路基進(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)場在運行初期 輪轂和尖軌和轍叉都互相作用力 會造成肥邊的出現(xiàn)，此時要盡快對尖軌等出現(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，就要再次進(jìn)行打磨。以實現(xiàn)清除糞便的效果。打磨工作應(yīng)按照圖紙設(shè)計的鋼軌 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)計要求，延長道岔的使用壽命。

3 通過技術(shù)更新延長道岔使用壽命

鐵路道岔的關(guān)鍵部分的使用壽命受到運輸頻次以及維護(hù)保養(yǎng)水平的影響，通過對各型號的道岔損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，因為列車密度相對較小，所以非運行時間較多這種情況下的轍叉使用壽命最長。當(dāng)線路通過總重量介于1～2億噸的鐵路線路上大時因為列車密度大，雙軌大多數(shù)情況下都處于運行狀態(tài)。如果在這種情況下不進(jìn)行及時的維修保養(yǎng)，轍叉使用壽命會出現(xiàn)較快的下滑。并針對這些問題在設(shè)計調(diào)查時進(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。隨著我國鐵路的不斷發(fā)展，列車運行的速度以及載重能力都在逐漸加快加強(qiáng)，為了應(yīng)對這種高速發(fā)展過程中的鐵路運行狀態(tài)的變化，所以需要加強(qiáng)對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，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行，道岔的維護(hù)維修以及更換工作應(yīng)當(dāng)逐漸簡化。降低道岔的維護(hù)保養(yǎng)以及更換的時間。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，造成軌項面的壓塌及磨耗增加。應(yīng)對重載鐵路道岔（75kg/m鋼軌）特有的剛度問題開展研究，并對彈性墊層進(jìn)行設(shè)計優(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：鐵路是一個國家的經(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)需靠鐵路運輸才能到達(dá)。因此通暢、快捷的鐵路運輸能在很大程度上決定著一個地區(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，自有鐵道以來就因為舍之不行，用之不便，讓鐵路管理部門、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)計中技術(shù)，顯著提高道岔使用壽命。是值得在實踐中提倡的。

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