淺談鐵路脫鞋道岔卡鞋的成因與整治

張俊偉

（鄭州鐵路局南陽工務段，河南 洛陽 473000）

一、概述

鄭州鐵路局平頂山西站原名寶豐車站，是焦柳線和孟寶線的交匯點，于1970年建成投入運營，現主要承擔焦柳線和孟寶線的直通和摘掛列車的編解任務，設有一個駝峰，股道17條，總延長16.266km，共設有P43脫鞋道岔5組，平頂山西站日解編能力約為1200個車，進入2009年以來溜放車輛時制動卡鞋現象頻繁發生，嚴重干擾了車輛的編組作業，影響了運輸安全生產，我對編組場5組脫鞋道岔卡鞋原因進行了初步的探索和分析，找到了解決問題的途徑和整治辦法，通過整治，有效的消除了溜放中的卡鞋現象，確保了鐵路運輸安全暢通。

二、脫鞋道岔卡鞋原因分析

通過對平頂山西站車輛制動卡鞋因素進行系統的分析和探索，得出導致車輛制動卡鞋的主要原因：

1 軌道幾何尺寸不良

當枕木失效，道釘銹蝕，會造成道釘壓力不足，墊板前后離縫，軌距變化率超限，輪對產生橫向振動而沖擊鋼軌工作邊，容易造成軌向、水平、三角坑等病害，它會引起車輛搖擺和兩股鋼軌的不均勻受力，造成軌道局部橫向水平力增大，導致軌道尺寸變化大。

2 軌道加強設備不足

由于缺少軌距桿、軌稱、防爬器等軌道加強設備，造成脫鞋器縱爬橫移嚴重，縱爬在40-60mm之間，橫移在10mm左右，直接導致道岔前后線路設備失穩,造成卡鞋。

3 軌枕失效

由于脫鞋道岔枕木失效較多，鋼軌和枕木聯接不緊，造成道岔框架剛度降低，容易造成道岔及前后線路設備縱爬橫移，直接影響車輛行駛平穩性。

4 養護維修不及時

工區對脫鞋道岔養護維修不及時，對病害整治不徹底，沒有認真執行特殊養護維修制度，造成脫鞋道岔軌道幾何尺寸變化大，結構強度整體下降。

5 鋼軌肥邊大

由于P43鋼軌超期服役，鋼軌肥邊較大（肥邊3～4mm），減小了鐵鞋與軌頭側面的間隙，鐵鞋在滑動過程中容易卡阻，造成卡鞋。

6 脫鞋器翼軌彎折點位置不對

由于枕木失效、受車輪的沖擊，往往造成脫鞋器翼軌彎折點位置不對，在滑動過程中鐵鞋與翼軌彎折段夾角增大，鐵鞋和翼軌間摩擦力增大，造成卡鞋。

7 操作不當造成卡鞋

由于車務調車人員操作、使用鐵鞋不當，可以造成鐵鞋提前滑斜，從而造成卡鞋事故的發生。

三、整治措施

通過對脫鞋道岔卡鞋的原因分析，我們制定具體措施如下：

給出m個樣本{(x(1),y(1)),…,(x(m),y(m))}作為訓練集，其中y(i)是第i個樣本的類別標簽y(i)∈{1,2…k}。因為研究對象分為兩類(ASD和TD)，所以類別標簽為y(i)∈{1,2}。在預訓練階段，稀疏自編碼訓練的目標就是要盡可能讓輸出層數據等于輸入層數據，以輸入、輸出的距離最小作為目標，利用BP算法，逐步調整各層之間的W與b。同時，為了防止訓練集數據的過擬合而導致神經網絡的推廣能力變差，需要添加一個正則項以對權重進行約束，因此代價函數為：

1 更換失效枕木、墊板、道釘

通過對脫鞋道岔及前后失效枕、失效墊板和道釘進行更換，提高了軌道的承載能力，增強了道岔軌道框架剛度。

2 清篩道床，提高道床排水性

及時清篩道床，做好線路縱向和橫向排水溝，保證道床整潔，排水良好，為整修軌道幾何尺寸奠定基礎。

3 整修軌道幾何尺寸，保持軌道平順性

首先全面整修脫鞋道岔前后150米線路，加強搗固，消滅軌道幾何尺寸超限，提高線路設備質量，提高了行車平穩性。

4 安裝軌道加強設備，提高軌道框架剛度

安裝軌距桿，軌撐，增設防爬支撐和防爬器，增強線路橫向和縱向阻力。

5 打磨和改道相結合消滅鋼軌面的原始不平順

（1）打磨鋼軌肥邊，改正脫軌器輪緣槽寬度，增大鐵鞋和鋼軌側面的間隙，保證鐵鞋運行過程中自由通過。

（2）對磨耗超過7mm及打磨后頂寬超過75mm的鋼軌進行更換處理。

（3）打磨鋼軌彎折點處鋼軌內偏磨，確保翼軌尾端軌頂縱橫坡的順坡達到標準。

（4）加強脫鞋翼軌的彎軌工作，確保翼軌的頂直及彎折點不過大，減少鐵鞋通過翼軌時的摩擦阻力。

6 建立健全檢查養護制度，提高設備質量

健全檢查養護制度，針對脫鞋道岔的特殊情況制定特殊設備的檢查養護制度，將對脫鞋器的檢查延長至前后線路各100米范圍。檢查周期由原來的每月一次改為每周一次，發現病害及時處理。確保脫鞋器及其前后線路始終處于良好軌道幾何尺寸和良好的鋼軌、道床、枕木狀態等。

7 與車站聯防聯控，提高設備安全值

強化鐵鞋操作人員責任意識，操作、使用鐵鞋不當，可以造成鐵鞋提前滑斜，從而造成卡鞋事故的發生。因此人為因素是不可回避的。在設備養護與使用方面，脫鞋道岔是工務的設備，而鐵鞋的操作、使用是車站。為此，車站應工務方面的要求，加強對操作人員的業務培訓，所有操作人員先經過培訓取得上崗合格證后方可上崗作業，以此強化人的控制。

四、實施效果

通過對平頂山西站脫鞋道岔的整治，取得了明顯效果。主要表現如下：

1 脫鞋效果良好

2010年1月至今，平頂山西站技改后的脫鞋器未發生一起車輛制動卡鞋現象。

2 保持線路設備穩定

道岔各部分零部件使用良好，消滅了以前松、缺、損、銹的不良現象，軌道幾何尺寸良好，軌道框架剛度提高，脫鞋器的爬行也得到了有效控制，保持線路設備穩定。

3 提高功效比，降低成本

通過對脫鞋道岔的綜合整治，工料投入明顯降低，設備養護用工大大減少。

4 確保了調車作業安全和貨物安全

確保溜放車輛的作業安全和客戶的貨物安全，增強鐵路信譽度，為鐵路拓展營銷市場和增長新的經濟點起到了基礎。

五、鞏固措施及建議

隨著車輛分流和編組的作業量進一步加大，只有保持線路基礎設施穩定，軌道幾何尺寸良好，才能有效的解決在編組過程中脫鞋道岔的卡鞋現象。但是，由于P43鋼軌木枕線路軌道框架剛度較低，材料和更換成本較高，再加上鋼軌超期服役，原有設備已不符合運輸發展的需要，建議采用重型軌道設備，增強軌道框架剛度，提高平西車站的車輛編組能力。

[1]鐵路工務技術手冊《軌道》[M].中國鐵道出版社.鐵道部工務局.1993年印刷.

[2]《鐵路線路修理規則》[S].中國鐵道出版社.

[3]《鐵路線路工》[S].中國鐵道出版社.