高速鐵路大號提速道岔工電聯合整治關鍵技術研究＊

楊 棟 ,任建新 ,王永磊 ,姜 文

（1.中國鐵路蘭州局集團有限公司銀川電務段，寧夏 銀川 750021；2.湖南鐵路科技職業技術學院鐵道工程與信息學院，湖南 株洲 412005）

銀西高鐵是寧夏回族自治區首條高鐵，吳忠車站是銀西高鐵線路第一大樞紐車站，車站鋪設了6組提速道岔（P60-1/42），自2019 年12 月29 日開通運營以來，道岔結合部檢修養護一直是工務和電務部門聯合研究和重點攻關的關鍵問題。

本文主要針對吳忠車站提速道岔實際，詳細闡述近年來在提速道岔聯合養護方面的研究成果，具有一定的借鑒、推廣價值。

1 工務部門道岔檢修養護要點

1.1 轉轍部位

調整直基本軌軌向，保證軌向良好。測量每根枕框架，保證框架尺寸偏差小于1 mm。工務調整頂鐵墊片，電務調整密貼調整片保證每臺轉轍機牽引點處尖軌與基本軌離縫小于0.5 mm。緊固尖軌跟部間隔鐵扭力矩，對轉轍部位橫穿螺栓安裝防轉片做防松處理[1]。檢查尖軌降低值，通過調整軌下膠墊保證尖軌降低值偏差小于1 mm，尖軌底與滑床板間隙小于1 mm。

1.2 轍叉部位

首先，對翼軌框架尺寸進行測量，保證翼軌框架尺寸偏差小于1 mm。其次，檢查尖軌密貼情況，對存在間隙超標處所測試心軌反彈量，如反彈量大于2 mm，必須進行處理[2]。測試方法：在牽引點拆除鎖閉鐵和調整片，使用撬棍撥動心軌并在心軌上放置直尺，來回撥動時測出反彈量的數值。處理方法：將扣壓鐵全部拆除，電務對心軌全部脫桿，松開心軌橫穿螺栓對心軌進行應力放散，將長心軌與短心軌撥到合適位置進行緊固，并對橫穿螺栓做防松處理。將心軌左右撥動對頂鐵間隙及心軌與翼軌密貼情況進行檢查，并做調整，保證頂鐵離縫小于0.5 mm，對岔后間隔鐵進行緊固并做防松處理。再次由工務測量軌距，并對軌距不達標處所進行調整。

1.3 拼裝心軌H 鐵

拼裝心軌H 鐵不能松動,一旦發現松動時不能隨意緊固，應由工務測量軌距和心軌軌向，根據標準緊固到位，并做好防松標識。扣壓鐵的兩翼不能磨壓心軌軌底邊，兩側不能頂死軌腰，應保持一定間隙[3]。拼裝心軌內側三塊頂鐵必須與軌腰保持0.5 mm 的間隙，其余各部頂鐵應做到間隙符合標準并前后一致，防跳頂鐵保持0.7 mm 及以上的間隙。

1.4 心軌間隔鐵

提速道岔（P60-1/42）采用雙肢結構的可彎彈性拼接心軌，長短心軌采用間隔鐵和高強螺栓連接，如圖1 所示。心軌定反位轉換時兩肢均無前后活動的行程，而是靠心軌間隔鐵后部至固定支點之間的變形。因此，必須要保證心軌間隔鐵的部位線性順直，緊固良好。心軌內側3 個頂鐵和5 個扣壓鐵定反位時均留有0.5 mm以上的間隙，后部的固定支點無橫移的縫隙。

圖1 雙肢結構的可彎彈性拼接心軌

1.5 心軌與翼軌

平時應注意測量小框架尺寸，主要指牽引點處和心尖軌跟部心軌外沿與翼軌的距離（標準為150 mm）。心軌與翼軌要保持同一水平高低，不然會影響設計的轉換角度，平時應注意檢查兩心軌拼裝水平高低的同時觀察翼軌與心軌整體的水平是否同高低，并注意各牽引點軸銷與鎖閉面平行無夾角。

2 電務部門道岔檢修養護要點

2.1 尖軌和心軌的線性順直度

在扳動道岔時，要著重觀察尖軌、心軌在轉換過程中是否成直線平行運動；認真觀察斥離尖軌、心軌的線性順直度；在岔前仔細觀察每個牽引點靜態時斥離尖軌是否存在支頂或外拉的情況；道岔轉換時尖、心軌是否存在扭動，各牽引點有無甩動，轉換時間有無變化；個別牽引點是否有后動先到、瞬間停頓后繼而竄動的現象[4]。

對存在上述問題的牽引點要重點查找有無反彈、別卡、抗勁的應力支點，以及是否存在較大假開程，根據發現的問題認真查找原因并按照標準有效進行整治。

2.2 虛開和防跳限位器

外鎖閉道岔是通過轉轍機拉動鎖閉桿，由鎖閉桿上的凸臺卡住鎖鉤上的凹槽形成作用面行進，從而使密貼軌密貼并鎖閉，斥離軌到位卡住。當道岔轉換到位后，凸臺及凹槽作用面應為密合狀態。但在實際使用中，往往會出現斥離軌游離，造成密合處留有離縫，使岔口尺寸發生變化，不能真實反映道岔參數，即為虛開，如圖2 所示。

圖2 虛開圖示

當無法消除虛開時，一般采用防跳限位器限制開程。此時，必須保證該點的開程大于標準值3 mm，并預留2 mm 的假開間隙，且轉轍機的動程必須保證走完。

2.3 密貼鎖鉤和鎖閉鐵

扳動道岔時，站在各牽引點的遠端仔細觀察動作桿、鎖閉桿是否有擺動而不是直線運動。尤其是在解鎖初始階段，重點觀察密貼鎖鉤在鎖閉桿走完解鎖行程時落下是否自如，無停頓和粘連。鎖閉到位時鎖鉤與鎖閉鐵的鎖閉面是否自然緊貼，尤其是上沿是否整體吻合，無單邊支頂和間隙。鎖鉤在解鎖、鎖閉時，軸銷上有無側向受力跳動現象。

由于列車輪對過岔時的主要接觸面在基本軌、翼軌作用邊的內側，一定程度上會造成軌底膠墊單邊打薄或破損，引起鎖閉框成外八字固定，與基本軌、翼軌角度不垂直。進而使得安裝在鎖閉框內的鎖閉鐵不水平，后部與鎖鉤頭平面接觸而不是整面吻合，瞬間阻力大，平時應加強檢查并進行合理調整。

2.4 斥離鎖鉤和軸銷

斥離鎖鉤的靈活度也是日常檢查的關鍵項點，平時應根據氣溫變化、框架結構變化及時合理地進行調整，使其與軸銷垂直高低、水平角度良好，無側咬別勁[5]。軸銷必須與鎖閉面基本平行無夾角，發現兩側有1 mm 及以上不等量距離時，要及時通過調整連接鐵角度進行修正，并查找原因。

銷軸軸向竄動能靈活調節鎖鉤轉角，斥離時軸銷應能擺動10 mm 左右，鎖閉時軸銷不能受力過大。心軌應能用手轉動，尖軌使用扳手轉動靈活，鎖鉤與軸銷應垂直無側咬，敲鎖鉤軸銷不動，敲軸銷鎖鉤不動。

2.5 滑床板和輥輪

作業時應注意檢查滑床板有無積灰、油污或劃痕，并用塞尺檢查吊空間隙，如有大于1 mm 及空吊時應及時聯系工務進行整治處理。發現有嚴重劃痕的滑床板，在查找原因的同時，必須調整其前后滑床板高度。

輥輪把尖軌轉換阻力由滑動摩擦轉變為滾動摩擦，減小了尖軌的轉換阻力。輥輪的調整遵循：“斥離尖軌使用，密貼位置調整。”調整前，應觀察安裝輥輪的枕木高度是否良好。調整后，密貼尖軌鎖閉時無碰撞基本軌的現象，輥輪與尖軌軌底邊緣間的空隙應為1～2 mm，輥輪頂面應高于滑床板上表面1～3 mm。

2.6 心軌尖端

道岔扳動時，心軌尖端應無磨碰咽喉開檔處的防跳壓鐵，應保證2 mm 以上的間隙。心軌加強筋不能觸碰翼軌兩端及工務各部固定螺栓，尤其是安裝了融雪加熱條的心軌，應注重檢査加熱條固定擋片不能磨碰桿件及心軌底邊。

2.7 靜態阻力

存在靜態阻力的牽引點每次轉換除克服正常的負載阻力外，還需克服存在的靜態正向或反向的力。往往能看到同方向扳動時尖、心軌竄動，往阻力反向扳動時則動作滯后、停頓，影響正常轉換。

平時要注意檢查各牽引點是否存在靜態阻力。首先，要在靜態時檢查動作桿連接銷是否能用手撥動，如果存在銷子難撥動或取出銷子后桿件橫向竄動，則說明該處有靜態阻力，要及時通過調整跟端間隔、牽引點開程的方法克服；其次，存在靜態阻力的牽引點尖軌部位斥離鎖鉤均不靈活，無法正常擺動[6]；再次，存在靜態阻力的牽引點，其固定開程與自然開程變化量大于6 mm[7]。即：靜態時，松開鎖鉤連接鐵兩固定螺栓后斥離尖軌往密貼方向的走行變化大于6 mm，靜態阻力有的甚至大于10 mm。根據尖、心軌跟端位移的要求，斥離尖軌必須有往基本軌方向的密貼力，但不能過大，一般固定開程與自然開程的變化量在2～4 mm 最佳。

3 工電聯合整治關鍵技術研究

3.1 離縫病害整治技術研究

提速道岔的離縫病害主要出現在尖軌牽引點和牽引點之間、尖軌尖端，根本原因是尖軌有側彎病害，分向內側彎和向外側彎兩種情況。當離縫發生在尖軌第一、二牽引點處向外側彎時，側彎處為應力點，調整第一、二牽引點密貼良好，但在尖軌尖端出現離縫、翹尖；當離縫發生在尖軌第二、三牽引點處向內側彎時，兩牽引點處鎖閉力增大導致密貼過緊，但牽引點之間豎切不良，電務在適應性調整時應掌握牽引點處“開程略大、密貼略松”。

在實際中，當尖、心軌軌向不良，尖軌、心軌與頂鐵離縫不達標，要么頂死要么離縫太大均會發生密貼不良的問題。

聯合整治方法：針對側彎病害要對尖軌進行“宏觀密貼”檢查,即：電務進行脫桿，尖軌在自然狀態下人工撬動，檢查其密貼狀態，是否存在硬彎或者拱腰，確定后采取矯直或者更換尖軌的辦法予以解決；實際中通常采用拉弦繩測量的方法來判斷軌向是否良好，直股基本軌軌向不良時，通過撥道、改道進行調整，調整曲股軌距時，要結合測量兩基本軌框架尺寸的方法進行調整，最后還要對轉轍性能進行測試。

3.2 卡阻病害整治技術研究

長期以來，提速道岔卡阻病害分為尖軌卡阻和心軌卡阻，心軌卡阻較為常見。

尖軌卡阻主要表現在：由于尖軌為6 點牽引，易受溫度變化影響，造成尖軌尖端部位爬行，致使轉轍機桿件與基本軌不垂直，甚至刮碰枕木，從而增大轉換阻力；受長期過車影響，造成有砟道床不平，特別是轉轍部位、可動心軌轍叉部位存在高低不平、岔枕空吊使滑床板高度不在一個平面，使道岔轉換阻力增大；由于輥輪銹蝕、緊固不良產生竄動，或與滑床板上表面、尖軌底部距離調整不標準，增大了轉換阻力，引起轉換卡阻；防跳限位器調整不當，鐵卡內側與尖軌軌底邊緣摩卡，甚至輥輪與尖軌底部卡死，不能靈活轉動，致使密貼尖軌不能正常轉換到位，如圖3 所示。

圖3 防跳限位器

心軌卡阻主要表現在：心軌為3 點牽引，經常發生長心軌尖端處防跳凸臺和防跳間隔鐵卡阻，導致心軌轉換別勁；受氣溫影響，導致心軌爬行帶動轉轍機桿件，致使桿件與基本軌不垂直甚至刮碰岔枕，增大轉換阻力；防跳頂鐵頂死心軌，導致心軌抗勁，出現應力點。

聯合整治方法：有砟道岔方正轉轍機處橫移岔枕，使岔枕位置間隔尺寸符合標準，防止尖軌、可動心軌轉轍機桿件刮碰岔枕；扳動道岔時檢查尖軌滑床板輥輪作用狀態，對作用不良的重新安裝標準，重點要擰緊輥輪定位螺栓，防止定位螺栓松動、上框架浮起刮碰尖軌軌底，引起轉換卡阻；調整防跳間隔鐵、頂鐵，保證其與尖軌和可動心軌軌底有一定的間隙。

3.3 尖軌、心軌反彈病害整治技術研究

反彈是指尖軌、可動心軌框架處于自由狀態靠向基本軌、翼軌時出現的剛性反彈。P60-1/42 岔道岔心軌由直、曲心尖軌拼裝組成，長短心軌同時受直、曲股連接無縫線路溫度力的影響，兩股鋼軌伸縮時，長短心軌會產生不均勻爬行，導致心軌側彎。

列車高速過岔時，尤其是以160 km/h 的速度側向通過時，會造成對心尖軌的強烈沖擊，導致兩拼裝心尖軌的間隔鐵松動、位移。直接引起整體心尖軌變形、線性不良，并存在應力點，使道岔在轉換時產生反彈、抗勁、不順暢。岔心上原裝的防松帽空動間隙過大，防松力度不足，緊固后保持的周期較短。為切實做好該處的有效防松，工電雙方通過對道岔心軌進行應力放散、重新鎖定、改道等方法進行整治，安裝間隔鐵螺栓加強型防松板，以往易發生的間隔鐵松動、心軌變形等現象得到了有效控制。

4 效果

道岔工電聯合整治關鍵技術有效地解決了常見的道岔結合部病害，提高了工電聯合生產效率和道岔運用的可靠性。根據當前在銀西高鐵的應用實際，取得了以下效果。

（1）提升了工電部門聯合作業效率，僅吳忠站而言，道岔結合部病害整治率實現了100%，自運營以來未發生一起不良反應。

（2）解決了工電部門檢修標準不一致的問題，將各自的檢修標準有效地銜接起來，為結合部病害的根治積累了技術標準。

（3）為高鐵工電一體化維修積累了經驗，工電部門以道岔結合部病害整治為契機，雙方技術深度融合、數據共享、同步調整、同期復驗，確保了道岔運用質量。