提高列車運行平穩性的實踐與思考

郭 健 中國鐵路上海局集團有限公司上海工務段

1 大機道岔打磨

1.1 前期調查

道岔突出病害情況主要有：

（1）軌監扣分較多。根據車載晃車儀數據統計分析，常州北4#道岔、鎮江南1#道岔、昆山南2#道岔軌監扣分較多，且岔后60 m范圍內軌監處分占比最大；心軌到心軌后端軌監扣分數量增加較多。

（2）光帶分布不均勻。主要表現為左右股光帶不均勻以及同一股前后光帶不均勻的情況。

（3）鋼軌焊接接頭軌頭踏面平直度超出標準，鋼軌表面出現魚鱗傷、剝落掉塊、尖軌側磨、翼軌側磨、波磨等病害。

（4）列車轉向架報警，日常添乘檢查晃車，影響乘客舒適度。

1.2 前期準備

1.2.1 動態監測數據分析

動態檢測數據分析。道岔打磨前綜合檢測車檢測無一級及以上偏差，便攜儀、車載添乘儀無三級偏差。

1.2.2 道岔幾何尺寸檢查與精調

（1）道岔幾何尺寸檢查、精調。對道岔幾何尺寸進行全面的檢查，并使用軌道測量儀對道岔直股線形進行測量，制定精調方案。結合結構狀態，對道岔直、曲股進行軌道精調，使各項數據滿足高速鐵路正線道岔靜態幾何尺寸容許偏差管理的經常保養標準。

（2）道岔結構調整。對檢查發現的道岔結構問題進行調整。技術標準為：尖(心)軌尖端與基本(翼)軌密貼小于0.5 mm，尖(心)軌與基本(翼)軌其他部位密貼小于1 mm；尖軌、心軌軌底與滑床板間隙小于1 mm；尖(心)軌降低值與設計值偏差小于1 mm。

1.3 方案設計

打磨前對道岔鋼軌進行廓形測量，根據測量結果制定打磨方案。為改善鋼軌廓形，局部精修后做到焊接接頭、作用邊平順，作用邊無肥邊，鋼軌表面光滑無凹凸及毛刺，并做好打磨接口的順平過渡。

1.4 作業驗收

嚴格卡控打磨過程，注重打磨效果，每打磨5～10組道岔應進行質量驗收。

（1）驗收內容：打磨廓形、輪軌接觸光帶、打磨深度、打磨面粗糙度、發藍帶、打磨平面寬度、打磨砂輪起落部位的砂輪磨痕、波磨軌打磨前后谷深、滾動接觸疲勞軌表面殘留裂紋、擦傷軌表面硬度等。

（2）道岔打磨廓形測點位置：對道岔打磨質量進行檢查驗收，道岔內廓形測點測點為三個軌道截面共計10 個測點（如圖1 所示）：第一個截面位于距岔前1 m～2 m 處（測點MP1 和MP2）；第二個截面位于導曲線中部（測點MP3、MP4、MP7 和 MP8）；第三個截面位于距岔尾 1 m～2 m 處（測點MP5、MP6、MP9 和MP10）。波磨檢測：目測打磨砂輪起落部位100 m 左右范圍內的打磨痕跡，如發現有明顯的周期性砂輪磨痕，則應連續檢測10 m～30 m范圍內的波磨。

圖1 高速道岔鋼軌打磨廓形、波磨及輪軌接觸光帶測量點

（3）驗收組織：打磨車每日打磨作業完成后，維修單位與車間共同檢查作業質量，辦理簽認手續；一個車站打磨完成后進行質量驗收。

通過大機打磨軌檢二級報警基本解決，打磨后廓形改善明顯，GQI 指標有較大提升，軌面寬度大約為20 mm～30 mm，光帶位置居中。

1.5 存在問題

大機按廓形方案打磨道岔效果明顯。但部分軌檢病害未根治，部分光帶仍然不良，寬窄變化、左右股不對稱光帶，與線磨車結合部位光帶不均勻。

2 小機道岔打磨

采用小機對尖軌、叉心等部位進行補充打磨，確保道岔及線路全覆蓋貫通打磨。

2.1 打磨原因

由于道岔結構及打磨車構造的限制，尖軌、叉心等部位無法打磨。岔磨車和線磨車結合部位光帶前后不均勻，易產生晃車、波磨。因此，采用小機進行補充打磨。

2.2 打磨要求

（1）道岔打磨包含道岔全部軌件（尖軌、基本軌、導曲線、轍叉、內直股、外直股）及道岔前后鋼軌。

（2）對于預防性打磨，打磨區域包含道岔接頭岔前鋼軌順接20 m，岔后過渡區20 m鋼軌；對于修理性打磨，需根據打磨深度，在道岔前后接頭想外順接各20 m 的基礎上，按照1：10000的順坡延長順接長度。

（3）道岔鋼軌軌件不宜單獨打磨，應連續打磨，確保鋼軌打磨平順性。

（4）曲上股和曲下股需同時打磨；參考打磨前曲股水平，不得只打磨曲上股；曲上股和曲下股軌頂面打磨深度應該一致。

（5）尖軌和基本軌需同時打磨，保證降低值符合標準，不得單獨打磨。

（6）與道岔打磨車直向打磨重疊區域，需根據打磨車廓形重疊2 m～3 m。

（7）無打磨受限區域，尖軌、心軌全廓形連續打磨。

2.3 打磨項目

（1）消除道岔軌檢表面傷損，包括：肥邊、剝離、碎裂、擦傷、魚鱗裂紋、機械劃傷等。

（2）修復廓形，打磨順接使受限區廓形與直股廓形一致。

（3）消除軌件不良光帶。

（4）直尖軌非工作邊倒棱。

2.4 打磨程序

（1）打磨前使用經過認證的渦流探傷儀測量全長范圍內鋼軌表面斜裂紋深度，根據測量結果預估打磨深度，打磨深度為測量全長范圍內最深處數值加0.3 mm 以確保魚鱗紋完全打磨消除。

（2）打磨前根據《高速鐵路鋼軌打磨管理辦法》(鐵總運〔2014〕357 號)，采集不同測點鋼軌打磨前廓形數據和降低值數據。

（3）嚴格按照打磨方案進行精細化打磨，特別要注意結合部的順接打磨質量。

（4）針對不同的表觀傷損類型和傷損程度選定小機打磨機角度和模式，小機打磨完成后用角磨機進行補充修理。

2.5 打磨驗收

采集打磨后的廓形和降低值數據，對作業質量進行檢查驗收。其中廓形數據需要提交廓形報告，報告須顯示打磨前廓形、打磨后廓形、60D鋼軌廓形比對圖，以及實際打磨深度。

打磨后使用經過認證的渦流探傷小車測量全長范圍內鋼軌表面斜裂紋深度（部分道岔需打磨后多次渦輪探傷），并結合滲透體探傷技術確認魚鱗紋完全打磨消除。打磨后確保軌面無連續發藍，導曲線上股、叉根尖軌、短心軌作用邊側磨無明顯加劇。

3 結束語

大機打磨對正線道岔全覆蓋。以常州北站5#岔為例，大機打磨前，廓形GQI 評分較低，大機打磨后，廓形GQI 評分提升明顯，在使用道岔打磨機進行廓形修復后，廓形GQI 評分為優良。

本次京滬高鐵小機打磨整治項目自2019 年9 月18 日至2019年11月11日完工，歷時54天，實際天窗38個，共完成25組道岔打磨。打磨可修正軌頭廓形。打磨前后如2圖所示。

圖2 打磨前

打磨后

經廓形數據檢測分析：經過修復性廓形打磨后與設計廓形接近，按設計廓形進行預防性打磨，修復后廓形恢復到良好狀態。

通過定期開展修理性打磨，可消除接觸疲勞、裂紋、波磨及擦傷等病害，提高鋼軌廓形質量，以較低成本達到減少線路后期維修工作量，保證列車運行的平穩性，同時制定道岔鋼軌合理的打磨養護周期。

采用大機打磨與小機精磨相結合的方式開展道岔打磨作業，在大機打磨后，采用小機對尖軌、轍叉、鋼軌肥邊等大機打磨不到的盲區進行精磨補強，能有效提高道岔的平穩性，提升設備質量。

大小機相結合道岔打磨后，軌監扣分明顯減少，光帶分布居中，焊接接頭平直度達到標準，轉向架報警減少，添乘檢查提高明顯，從而提高旅客乘坐舒適度。