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摘 要:通过道岔滑床板断裂情况从结构、受力和检修修等方面对滑床板的断裂原因进行了分析,提出了建立检查保养制度,加装防油罩,加强道岔基础养护等应对措施,并通过两年的实践验证了措施的实施效果及可行性。
主题词:提速道岔; 滑床板; 断裂;原因; 对策
提速道岔滑床板在尖轨、心轨长度范围内承托着尖轨与心轨,扣压着基本轨,承受着列车轮对非接触式的受力。在道岔设备的使用过程中,由于道岔中各部件的特殊受力特点,加剧了车轮、尖轨或心轨、滑床板之间的动力作用,恶化了道岔的工作条件,造成滑床板经常断裂,影响着滑床板的使用年限,给维修成本造成压力,严重时还会危及行车安全。道岔结构的复杂,铁路运输繁忙给现场维修带来困难,因此,很有必要分析提速道岔滑床板断裂的原因,提出应对措施,确保良好的滑床板运用状态。
1 滑床板的断裂状态
1.1心轨滑床板扣压翼轨轨底的压嘴沿轨底边纵向折断。
1.2滑床台与滑床板底板脱焊。
1.3滑床板底板折断。
通常断裂状态如图:
2滑床板断裂的原因分析。
2.1目前提速道岔前后都已与区间线路焊接形成跨区间无缝线路,轨线已基本连续,只在道岔转辙部分尖轨与基本轨之间、辙叉长心轨与翼轨形成断续点;提速道岔尖轨为爬坡式尖轨,尖轨与基本轨之间对列车承载力的转换有一个逐渐的过程,冲击力相对较小,而辙叉长心轨与翼轨之间对列车承载力的转换则是瞬间的,因此冲击力较大。
2.2列车通过辙叉咽喉时,翼轨只一侧受力较大,在滑床板上形成剪力,造成滑床板底板折断。
2.3辙叉上的轨底坡是通過对底板加工铣成1:40的坡度,因此造成底板两边厚中间薄,易形成应力集中造成折断。
2.4尖轨拱腰,尖轨与滑床板间离缝,冲击荷载增大,容易造成滑床板断裂。
2.5牵引点处设置了道岔的牵引转换设备,不能填入道砟,虽考虑到捣固问题,在牵引点处加设了枕底联接板,但枕底仍不易捣实。大机捣固时由于牵引设备,此处不能捣固,只能由人工进行捣固,道床强度低于其它部位,加上此处受列车冲击大,易形成空吊板或暗坑,是造成滑床板折断的重要原因。
2.6忽视可动心辙叉框架刚性的加强。发生滑床板经常断裂的道岔,都存在辙叉咽喉前间隔铁松动或扭距不够、牵引点前后轨枕大螺栓失效和滑床板空吊、弹性轨撑扣件扣压力不足或失效等现象。对辙叉咽喉处存在的病害重视不够,没有加强整修,框架刚性不足,在列车通过时框架形变较大,对滑床板冲击较大,极易造成滑床板折断。
2.7轨顶面不平顺未及时打磨,现场调查发现,轨顶面不平顺与滑床板开焊折断存在共生现象,尖轨部分与可动心部分凡是轨面存在低塌、光带不良的位置,大多存在滑床板折断与开焊。道岔牵各引点前后轨顶面极易产生低塌,现场曾发现最大矢度4mm(1m平尺),低塌轨面部分前2后2共4块滑床板全部折断。
2.8尖轨部分滑床板出现问题以开焊为主并且多在直股,主要原因直基本轨内侧弹片扣压,外侧II型弹条扣件扣压,内外侧扣压力不均衡,且基本轨设1:40轨底坡,列车通过容易造成基本轨外倾,轨底上翘力量传至滑床板压嘴,导致滑床台、板间开焊。
3 解决滑床板断裂的应对措施
3.1加强滑床板的检查与保养。建立滑床板检查保养制度,每季度对滑床板油污及粗糙表面清理一次,把滑床板检查作为每日岔区巡视的重点工作之一。在可动心辙叉部分的滑床板检查时,可采用道岔排动和松掉岔枕大螺栓、卸掉扣件,重点对可动心辙叉第一牵引点前一块、后三块滑床板进行检查,现场受垂直天窗的限制,实际操作中会存在一定的困难。
3.2加强牵引点处的捣固强度,缩短捣固周期,消除空吊板和暗坑。加强对辙叉咽喉部位间隔铁、轨枕大螺栓、弹性轨撑的整修,加强框架刚性。
3.3对滑床板下大胶垫上加装铁皮罩,减缓大胶垫的腐蚀速度及部分滑床底板侧面已加焊螺栓,延长滑床板的使用寿命。
3.4彻底清除滑床板上的油污,改善现场焊接滑床板的焊接工艺,加强焊接修复质量。
3.5改善转辙部分和辙叉部分的轮轨关系,加强翼轨咽喉处轨顶面的打磨工作,消除轨顶面的不平顺,增强钢轨平顺性,改善滑床板的动力学状况。
3.6改善轨道刚度不均匀现象,对滑床板下胶垫变形失效的整组更换大胶垫,对滑床台磨耗不均匀的整组更换滑床板,确保轨下平面一致、刚度均匀。
4 结论
我们通过对断裂提速道岔滑床板的分析,修订了检查制度,制定了新的养护维修技术标准,加强滑床板的巡查和道床捣固,整组更换了部分滑床板下大胶垫。全段参加统计的提速道岔共252组,实施前的2009年,共更换断裂滑床板1141块,其中转辙部分741块、可动心轨处400块,占道岔维修成本支出56.8万元,占道岔维修预算的6%。实施后的2012年,共更换滑床板共计612块,其中转辙部分更换421块,同比减少更换43%;可动心轨处更换189块,同比减少更换52%,道岔维修成本支出27.9万元,同比减少50.9%,应对措施防止滑床板断裂效果较为明显。
主题词:提速道岔; 滑床板; 断裂;原因; 对策
提速道岔滑床板在尖轨、心轨长度范围内承托着尖轨与心轨,扣压着基本轨,承受着列车轮对非接触式的受力。在道岔设备的使用过程中,由于道岔中各部件的特殊受力特点,加剧了车轮、尖轨或心轨、滑床板之间的动力作用,恶化了道岔的工作条件,造成滑床板经常断裂,影响着滑床板的使用年限,给维修成本造成压力,严重时还会危及行车安全。道岔结构的复杂,铁路运输繁忙给现场维修带来困难,因此,很有必要分析提速道岔滑床板断裂的原因,提出应对措施,确保良好的滑床板运用状态。
1 滑床板的断裂状态
1.1心轨滑床板扣压翼轨轨底的压嘴沿轨底边纵向折断。
1.2滑床台与滑床板底板脱焊。
1.3滑床板底板折断。
通常断裂状态如图:
2滑床板断裂的原因分析。
2.1目前提速道岔前后都已与区间线路焊接形成跨区间无缝线路,轨线已基本连续,只在道岔转辙部分尖轨与基本轨之间、辙叉长心轨与翼轨形成断续点;提速道岔尖轨为爬坡式尖轨,尖轨与基本轨之间对列车承载力的转换有一个逐渐的过程,冲击力相对较小,而辙叉长心轨与翼轨之间对列车承载力的转换则是瞬间的,因此冲击力较大。
2.2列车通过辙叉咽喉时,翼轨只一侧受力较大,在滑床板上形成剪力,造成滑床板底板折断。
2.3辙叉上的轨底坡是通過对底板加工铣成1:40的坡度,因此造成底板两边厚中间薄,易形成应力集中造成折断。
2.4尖轨拱腰,尖轨与滑床板间离缝,冲击荷载增大,容易造成滑床板断裂。
2.5牵引点处设置了道岔的牵引转换设备,不能填入道砟,虽考虑到捣固问题,在牵引点处加设了枕底联接板,但枕底仍不易捣实。大机捣固时由于牵引设备,此处不能捣固,只能由人工进行捣固,道床强度低于其它部位,加上此处受列车冲击大,易形成空吊板或暗坑,是造成滑床板折断的重要原因。
2.6忽视可动心辙叉框架刚性的加强。发生滑床板经常断裂的道岔,都存在辙叉咽喉前间隔铁松动或扭距不够、牵引点前后轨枕大螺栓失效和滑床板空吊、弹性轨撑扣件扣压力不足或失效等现象。对辙叉咽喉处存在的病害重视不够,没有加强整修,框架刚性不足,在列车通过时框架形变较大,对滑床板冲击较大,极易造成滑床板折断。
2.7轨顶面不平顺未及时打磨,现场调查发现,轨顶面不平顺与滑床板开焊折断存在共生现象,尖轨部分与可动心部分凡是轨面存在低塌、光带不良的位置,大多存在滑床板折断与开焊。道岔牵各引点前后轨顶面极易产生低塌,现场曾发现最大矢度4mm(1m平尺),低塌轨面部分前2后2共4块滑床板全部折断。
2.8尖轨部分滑床板出现问题以开焊为主并且多在直股,主要原因直基本轨内侧弹片扣压,外侧II型弹条扣件扣压,内外侧扣压力不均衡,且基本轨设1:40轨底坡,列车通过容易造成基本轨外倾,轨底上翘力量传至滑床板压嘴,导致滑床台、板间开焊。
3 解决滑床板断裂的应对措施
3.1加强滑床板的检查与保养。建立滑床板检查保养制度,每季度对滑床板油污及粗糙表面清理一次,把滑床板检查作为每日岔区巡视的重点工作之一。在可动心辙叉部分的滑床板检查时,可采用道岔排动和松掉岔枕大螺栓、卸掉扣件,重点对可动心辙叉第一牵引点前一块、后三块滑床板进行检查,现场受垂直天窗的限制,实际操作中会存在一定的困难。
3.2加强牵引点处的捣固强度,缩短捣固周期,消除空吊板和暗坑。加强对辙叉咽喉部位间隔铁、轨枕大螺栓、弹性轨撑的整修,加强框架刚性。
3.3对滑床板下大胶垫上加装铁皮罩,减缓大胶垫的腐蚀速度及部分滑床底板侧面已加焊螺栓,延长滑床板的使用寿命。
3.4彻底清除滑床板上的油污,改善现场焊接滑床板的焊接工艺,加强焊接修复质量。
3.5改善转辙部分和辙叉部分的轮轨关系,加强翼轨咽喉处轨顶面的打磨工作,消除轨顶面的不平顺,增强钢轨平顺性,改善滑床板的动力学状况。
3.6改善轨道刚度不均匀现象,对滑床板下胶垫变形失效的整组更换大胶垫,对滑床台磨耗不均匀的整组更换滑床板,确保轨下平面一致、刚度均匀。
4 结论
我们通过对断裂提速道岔滑床板的分析,修订了检查制度,制定了新的养护维修技术标准,加强滑床板的巡查和道床捣固,整组更换了部分滑床板下大胶垫。全段参加统计的提速道岔共252组,实施前的2009年,共更换断裂滑床板1141块,其中转辙部分741块、可动心轨处400块,占道岔维修成本支出56.8万元,占道岔维修预算的6%。实施后的2012年,共更换滑床板共计612块,其中转辙部分更换421块,同比减少更换43%;可动心轨处更换189块,同比减少更换52%,道岔维修成本支出27.9万元,同比减少50.9%,应对措施防止滑床板断裂效果较为明显。