駝峰雙開道岔尖軌跟端結構整治探討

張 沛 中國鐵路上海局集團有限公司上海工務段

駝峰設備因受地形限制，線型條件較為困難，是行車設備中的薄弱環節。駝峰小號碼道岔受列車沖擊力大，零部件磨損速率快，是工務、電務部門日常維修的重點和難點。長期以來，困難的線型條件、繁重的運轉負荷、有限的停輪修資源以及工電作業配合不當導致工電結合部病害、特別是峰下雙開道岔尖軌跟端結構病害得不到有效地整治，尖軌跟端雙頭螺栓無法緊固。如何在既有資源下提高駝峰設備的基礎質量，是工務、電務部門共同面對的課題。

1 存在問題

駝峰雙開道岔尖軌跟端結構病害一直是工務、電務兩家棘手的問題，因為缺少相關的檢查和養護標準，加上尖軌跟結構狀態不良，尖軌跟端的兩只雙頭螺栓能不能緊固的問題一直未能得到解決。電務部門不希望雙頭螺栓緊固，因為部分雙開道岔尖軌跟端雙頭螺栓緊固后，在尖軌扳動時造成了尖軌扳動阻力增大；但雙頭螺栓不緊固，會加速尖軌跟各部件的磨損速率，同時造成尖軌跟端嚴重錯牙，嚴重影響行車安全。

雙開道岔尖軌跟部結構在日常檢查、養護和整治過程中沒有一個明確的標準，如日常檢查時尖軌跟端各零部件磨耗達到什么標準時應進行修理，磨耗達到什么程度時應進行更換，日常養護時雙頭螺栓扭力矩應達到什么標準等。雙頭螺栓能不能緊固的問題只是一個表象，相關檢查、養護、整治標準的缺失，是造成雙開道岔尖軌跟端結構狀態不良的根本原因。

2 測試方案

為徹底解決這個問題，工務、電務共同成立技術攻關小組，從尖軌跟端雙頭螺栓緊固程度、雙頭螺栓磨耗程度、間隔鐵螺栓孔磨耗程度和尖軌跟夾板眼孔磨耗程度對尖軌扳動電流的影響入手，對尖軌跟端結構受力情況進行測試，試圖找到尖軌跟端各零配件狀態與尖軌扳動阻力間的關系，測試方法和流程如下。

（1）測試地點：南翔站上行編發場、下行編組場駝峰。

（2）測試道岔圖號：CZ2232、CZ2299。

（3）測試目的：雙開道岔尖軌跟雙頭螺栓緊固扭矩對轉轍機扳動影響；尖軌跟間隔鐵螺栓孔磨耗程度對轉轍機扳動影響；尖軌跟雙頭螺栓箍子磨耗程度對轉轍機扳動影響。

（4）測試方法：

①測試道岔狀態較好的雙開道岔CZ2299和CZ2232道岔各3組，測試雙頭螺栓緊固扭矩為200 N·m、300 N·m、400 N·m、500 N·m、600 N·m和未緊固狀態時，對轉轍機電流影響關系。

②測試道岔狀態不良的雙開道岔CZ2299和CZ2232道岔各2組，測試雙頭螺栓緊固扭矩為200 N·m、300 N·m、400 N·m、500 N·m、600 N·m和未緊固狀態時，對轉轍機電流影響關系；拆檢尖軌跟零配件，測量間隔鐵、雙頭螺栓箍子、尖軌跟夾板磨耗值；更換新的間隔鐵、雙頭螺栓或夾板后，測試扭矩對尖軌扳動電流的影響。

（5）工具、材料：扭力扳手、游標卡尺、軌溫計、長扳手、尖嘴鉗、扳手、間隔鐵、雙頭螺栓等。

3 數據分析

表1 尖軌跟螺栓不同扭矩值對轉轍機扳動電流的影響1

主要分析間隔鐵或雙頭螺栓磨耗值與轉轍機電流關系，確定磨耗量達到何值時，會影響轉轍機扳動。選取一組較為典型的道岔進行分析，具體數據見表1。

理論上，在尖軌跟端各部件結構良好的情況下，尖軌跟螺栓施加的扭矩不會對尖軌扳動阻力造成影響。雙頭螺栓有個箍子的結構，當雙頭螺栓施加扭矩時，作用力通過夾板傳遞到雙頭螺栓箍子上，再傳遞到間隔鐵上，作用力不會傳遞到尖軌部位，同時尖軌的扳動存在一個游間。即理論上，尖軌跟端螺栓是可以緊固的，且不會影響尖軌扳動阻力。

由表1可見，隨著雙頭螺栓扭矩的增大，尖軌的扳動電流也隨著增大，扭矩至600 N·m時，尖軌扳動電流已經超過10 A，接近了故障電流。經過拆檢，發現間隔鐵磨耗5 mm，造成作用力無法通過雙頭螺栓箍子傳遞到間隔鐵上，作用力施加在尖軌跟部，造成尖軌扳動阻力的增大。更換新的間隔鐵后，經過測試，電流變化情況見表2。

表2 尖軌跟螺栓不同扭矩值對轉轍機扳動電流的影響2

由表2可見，經過更換為螺栓孔無磨耗的間隔鐵后，尖軌的扳動電流隨著扭矩的增大不變且在可控范圍內，可以明確，因間隔鐵螺栓孔磨耗因素，造成尖軌扳動阻力增大。

經過多組道岔進行測試，對尖軌扳動電流增大的尖軌跟結構進行拆檢、數據分析，發現存在3種情況會對尖軌扳動電流造成影響：雙頭螺栓箍子長度磨耗、間隔鐵螺栓孔磨耗、夾板螺栓孔磨耗。以上三種配件的磨耗，均會造成尖軌跟結構的游間減少，作用力傳遞到尖軌跟端上，造成扳動電流隨著扭矩的增大而增大。

4 通過整治和實踐，得出以下結論

（1）尖軌跟端各零配件狀態良好時，雙頭螺栓緊固扭矩的大小不影響尖軌扳動電流；因雙頭螺栓箍子、間隔鐵眼孔、夾板眼孔磨耗等綜合因素影響，尖軌跟端結構往往不能保證設計尺寸，造成雙頭螺栓緊固時對尖軌扳動電流產生影響。

（2）在不斷的探索與實踐中，明確了“5+4+2”檢查和整治標準，即5個項目檢查、4項整治措施和2項日常養護要求。

①五個檢查項目：在工務、電務聯合檢查時，電務檢查人員檢查尖軌轉轍機扳動電流是否超過8 A，如果電流超過8 A，則工務、電務共同組織人員對尖軌跟端結構進行檢查，工務檢查項目主要包括尖軌跟端處開檔尺寸、雙頭螺栓箍子磨耗程度、間隔鐵螺栓孔磨耗情況、尖軌跟夾板螺孔磨耗情況。

②四項整治措施：尖軌跟端結構整治時，雙頭螺栓箍子長度磨耗超2 mm或直徑磨耗超3 mm，應對雙頭螺栓進行更換；對螺栓孔磨耗深度超4 mm的間隔鐵進行更換；對螺孔周圍磨耗深度超2 mm的魚尾板進行更換；以上三個條件均未達到，因綜合磨耗因素造成的尖軌轉轍機扳動電流超過8 A時，可更換箍子加長3 mm的雙頭螺栓處理。

③兩項日常養護要求：在日常養護時，要求尖軌跟端間隔鐵與尖軌間禁止墊插片，以保證尖軌扳動游間；尖軌跟端雙頭螺栓扭矩不小于200 N·m。

（3）對于尖軌跟端扭矩達到200 N·m，但尖軌扳動電流超過8 A的情況，按照以上檢查和整治尖軌跟端結構的方法進行整治，形成閉環，從而有效地解決了因尖軌跟端結構影響尖軌扳動的問題。

5 整治效果

南翔上行編組場駝峰和下行編組場駝峰雙開道岔經過“5+4+2”方法檢查和整治后，經測試，尖軌跟端雙頭螺栓扭矩全部不小于200 N·m，尖軌扳動電流不受影響，且在正常范圍值內。通過雙開道岔尖軌跟端結構相關標準的制定，從根本上解決了雙開道岔尖軌跟端螺栓無法緊固的問題，明確了尖軌跟端日常檢查、養護和整治標準，夯實了駝峰設備基礎質量。