浅谈铁路道岔直尖轨侧磨的原因与整治李刚

浅谈铁路道岔直尖轨侧磨的原因与整治李刚
发布时间：2021-12-29T06:59:38.689Z 来源：基层建设2021年第28期作者：李刚[导读] 道岔直尖轨侧磨与轨道几何状态、道岔转辙部分的结构特征及其状态和养护维修有直接关系，通过对尖轨的竖切和曲基本轨基本框架的整修控制及其前后线路的几何状态整治，有效减缓和消灭了直尖轨侧磨问题。

吉林安监大队工程师
摘要：道岔直尖轨侧磨与轨道几何状态、道岔转辙部分的结构特征及其状态和养护维修有直接关系，通过对尖轨的竖切和曲基本轨基本框架的整修控制及其前后线路的几何状态整治，有效减缓和消灭了直尖轨侧磨问题。

关键词：尖轨与基本轨密贴、曲基本轨弯折点位置、尖轨刨切、道岔轨道几何状态参数达标
在铁路运营维修中，道岔由于尺寸、构造、运行条件、的不同，对道岔的日常保养提出了更高的要求。

在正线道岔和到发线道岔经常发生直尖轨尖端后约 1.5m 范围内产生侧磨，而且有加速磨耗的趋势。

尖轨的侧面磨耗易造成尖轨工作面伤损，继续发展有列车车轮爬上尖轨的可能，安全隐患突显。

直尖轨的侧磨明显缩短了尖轨的使用寿命，加大了成本投入，侧磨量的不断增加，造成列车车轮踏面与钢轨的接触情况恶化，轨距扩大，引发列车蛇形运动，恶化行车平稳性和旅客舒适度。

另外，道岔设计结构缺陷决定了直尖轨的侧磨和对应曲基本轨的侧磨互为因果关系，就会形成恶性循环，影响整组道岔的轨向变化，增加道岔整修的难度和工时投入。

1.原因分析
当列车通过道岔时，尖轨受到多种力的作用，其侧磨原因十分复杂，除了与钢轨材质、通过总量、速度、车轮踏面、磨耗形态有关外，现在将本人在工务任职期间与现场实践从以下几个方面分析。

（1）轨道几何状态
道岔及其前后邻近线路轨道几何状态的好坏，直接关系到列车能否平稳的通过道岔。

在几何状态的各项参数中，如有某一项不能达到标准要求，都可能影响列车的平稳运行，其中以轨向、水平、高低、三角坑、空吊板尤为重要，如果这些参数不能得到有效的控制，当列车通过道岔时，就会加剧列车横向摆动，增大轮轨接触动应力，造成钢轨的恶性磨耗。

因此，轨道几何状态不良引起了列车震动加剧，列车产生蛇形运动，同时导致轮轨接触力明显增大，是使钢轨产生磨损最直接的原因。

（2）道岔转辙部分的结构特征及其状态
结构特征。

尖轨是一个变截面钢轨轨件，其可动部分支承在滑床台上，与滑床台无扣件连接，尖轨跟端由扣件与岔枕直接连结；为防止尖轨薄弱部分提前受力，尖轨尖端至 50mm 断面都比基本轨轨面低，随着尖轨顶面的升高，逐渐与基本轨一同承受列车轮载；列车通过尖轨前部时（尤其是藏尖式），尖轨跳动与基本轨下额靠贴，限制其竖向位移，但作用不明显，转辙器的锁闭装置对限制尖轨竖向位移也有一定作用，但作用同样不明显。

另外，道岔转辙部分还存在线性刚度较低，结构相对松散，纵向水平、轨向、高低等平顺性差等也是尖轨侧磨的不利因素。

结构状态。

直尖轨的线性不好（俗称尖轨不直），会造成列车在尖轨部位产生横向摆动，如果这个横向摇摆力长期作用在钢轨的某一点，那么这一点就很会产生侧面磨耗，而 AT 型尖轨如果在制造时就出现线性不良，现场用普通弯轨器是无法矫直的。

从与直尖轨配对使用的曲基本轨看，曲基本轨的第一弯折点位置偏前或偏后，都会造成车轮对尖轨尖端的冲击，使尖轨作用边产生侧面磨耗，尤其是与藏尖式尖轨配对的曲基本轨弯折点偏后，将造成尖轨尖端不能完全藏于基本轨内，车轮将直接冲击尖轨尖端。

另外，直尖轨与曲基本轨的顶铁之间不靠贴、间隙较大，会造成尖轨中部在动态情况下产生弹性扩张，也是引发车轮左右摇摆产生尖轨侧磨的的不利条件。

整治以前的调查发现，直尖轨的线性普遍较好，曲基本轨第一弯折点位置稍有偏差，尖轨就会有 0.5—2.0mm 的离缝，尖轨尖端就不能完全靠贴于或藏于基本轨下额内，第一弯折点矢度将出现大于标准矢度的现象；经过检测，在防止车轮通过时直尖轨发生位移，在曲基本轨上安装的顶铁中，如果第一、二位顶铁有离缝超过 1.0mm，无论其他顶铁密靠还是也存在离缝现象，由于道岔转辙部分的线性刚度本身较低的原因，与顶铁不密靠因素叠加，更降低了此处的刚度，都会直接助长了列车的蛇形运动。

因此，道岔转辙部分结构的欠缺、状态不良是直尖轨尖端侧磨的根源。

（3）列车通过道岔的动态特征及验证
通过现场观察，当列车进入辙叉部分时，有轻微的摇晃，可能与辙叉翼轨堆高有关；在道岔连接部分也有摇晃的现象，可能与线路空吊有关，但这些摇晃的程度都不是很剧烈。

但在列车进入尖轨时，列车会发生连续的摇摆，摇晃的程度比在连接部分和辙叉部分都要明显和加剧，而且绝大多数的车轮轮对都靠在直尖轨一侧，通过的列车速度越高，这一现象反映的就更加明显。

因此，列车在尖轨部分发生的多次摇晃，并最终集中在向直尖轨前端冲击，必然形成直尖轨前端的侧面磨耗。

通过现场日常保养和维修基本技能上看，车间干部、工班长和作业人员对道岔基本知识和维修项点认知了解上还存在一些偏差，认为道岔的重量比较大，钢轨及各种零配件的材质好，强度高，道岔的整体稳定性比较好，即使存在一些小病害，其发展速度也十分缓慢，常常疏于对小病害的整治，从而加剧了道岔劣化速度。

另外，由于混凝土道岔的岔枕断面比较大，起道、捣固作业难度较与以前增多，加之作业手段采用了小型养路机械，作业条件和环境有了实质性的改善，但其受天窗作业时间和作业环境的限制，现场还有简化作业的现象，导致作业质量不能达到作业规范标准，由此造成一些道岔病害的重复发生和幅度上升。

2.整治措施
维修保养的控制重点，突出调整直尖轨的竖切部分，对基本轨和尖轨及时进行钢轨廓形打磨，使尖轨刨切部分与曲基本轨完全吻合，尤其要保证尖轨尖端的密靠。

对曲基本轨部位的外侧轨撑、弹条扣件、滑床板挡板座进行细致调整，保证基本轨轨底与滑床台槽边、基本轨的颚部与外侧轨撑、基本轨轨撑与滑床板挡肩密贴，缝隙控制在 1mm 范围内。

对基本轨与尖轨间的顶铁加强检修，保证安设的顶铁全部牢固、密靠，缝隙控制在 1mm 范围内。

对道岔及其前后邻近线路 50 至 100 米范围内或维修单元内轨道几何状态进行全面整治，道岔及其前后线路的几何状态对高低、水平采取电动捣固棒进行全面起道捣固，尤其是注重辙叉部分、道岔转辙部分的起道捣固，消除空吊板，保持轨道的平顺和轨下弹性均匀，把水平、轨向、三角坑最大偏差控制在 2mm 范围内，顺坡率不大于 1‰，无动态空吊板。

对各部分的轨距，进行全面调整，把轨距偏差控制在±1mm、递减率 1‰以下，用弯轨器等矫正直基本轨的小弯，保证直基本轨一侧的轨向直顺。

为确保减少道岔故障和行车安全隐患，对严重侧磨的直尖轨、曲基本轨进行同时更换，更换前注意检查新换入直尖轨的线性和曲基本轨的弯折矢度，符合标准才能进行更换，更换时需电务部门配合进行调试，注意调整好第一弯折点处的轨距和直尖轨的水平，轨距控制在－5～0mm 之间，直尖轨水平应高于另一侧 1-2mm 为宜，有利于减缓列车的横向力减轻直尖轨的磨耗。

3.效果
经过现场的综合整治，道岔转辙部的行车条件明显得到改善，直尖轨侧磨没有继续发展现象，使直尖轨侧磨问题得到了有效控制，减轻了道岔整治压力，提高了列车运行平稳性和旅客舒适度。