钢轨伸缩调节器养护维修作业指导书

1 适用范围

本作业指导书适用于奥钢联公司的钢轨伸缩调节器检查维修作业。 钢轨伸缩调节器基本原理及结构

2 钢轨伸缩调节器基本原理及结构

2.1 基本原理

钢轨伸缩调节器主要应用于桥梁结构上平衡线路和桥梁之间由于温度变化、加速与刹车以及混凝土收缩徐变引起的伸缩差，释放轨道中由于温度力、制动力及收缩徐变所造成的纵向应力。

钢轨伸缩调节器通过设置平缓斜接头的方式将钢轨中断而又不影响行车面的连续性，主要由纵向可伸缩的基本轨及相对保持固定的尖轨组成。

特殊的扣件使得尖轨相对固定（设计允许尖轨爬行量约40mm）而基本轨伸缩，纵向应力通过可伸缩的基本轨得到释放。基本轨在固定的尖轨外侧呈曲线型伸缩，使得除尖轨藏尖区外轨距保持一致。尖轨头内侧机加工面形状与基本轨自然横向静载弹性曲线保持一致，从而水平方向上弹性弯曲的基本轨在尖轨外侧的水平作用力保持连续，从而保证基尖轨的密贴。

根据伸缩量的不同，钢轨伸缩调节器在桥缝处采用了不同结构的伸缩装置，使节点间距在伸缩过程中保持均匀且不超出允许的最大值。

2.2 钢轨伸缩调节器的梁端布置

2.2.1 基本原则。

钢轨伸缩调节器安装时基本轨跨梁缝安装，原则上调节器尖轨放在相对稳定的桥梁上（如引桥），但是根据线路的实际情况会有不同的摆放方向，无论方向如何对钢轨伸缩调节器来讲是不影响使用的。主桥上线路铺设常阻力扣件，引桥上线路可铺设常阻力扣件或小阻力可滑动扣件，具体以设计图为准。

图1:工作原理图解说明

注意：此轨枕编号目的是为了分区，与轨枕产品上的编号不一致。

图2钢轨伸缩调节器（CN-1200型）结构图

图3钢轨伸缩调节器（SA60-1800型）结构图

(1) 轨枕：

CN60-300型没有可动钢枕，CN60-600型有一根可动钢枕（01号），CN60-1200型共有2根可动钢枕（01～02号），其余全部为混凝土轨枕。SA60-1800型调节器总共4根可动钢枕（01～04号），悬空设置在梁缝上方，梁缝两侧设置挡砟墙与有砟轨道隔开，紧邻梁缝的固定轨枕为钢枕（序号⑧和⑨），其余轨枕为混凝土轨枕。

(2) 扣件

侧挡砟墙向主梁方向为调节器①～⑧号枕，设置了常阻力扣件（SKL3弹条扣件系统）；向引桥方向为调节器⑨~㉘号枕，基本轨设置了小阻力可滑动扣件（SAKp2），基尖轨搭接范围的基本轨侧设置了扣压台板结构。

(3) SA65-1200和SA600-1800型要求强度较大，双层剪刀结构，采用竖向放置。SA65-1200采用四根标准截面联结钢梁。SA65-1200采用四根联结钢梁，外侧为加强型联结钢梁，截面是内侧标准联结钢梁的三倍。

(4) 调节器分区及功能。调节器和伸缩装置各个部位按照承担的功能不同，可分划为Ⅶ个区段，如下表：

3 钢轨伸缩调节器的规格型号

根据设计伸缩量的不同，奥钢联钢轨伸缩调节器标准型号见下表。

根据轨道类型的不同，每种型号又分为有砟和无砟两种。有砟以“AB”标记，无砟以“AS”标记。如CN60-600AB代表伸缩量为±300mm的有砟钢轨伸缩调节器，CN60-300AS代表伸缩量为±150mm的无砟钢轨伸缩调节器。

4 钢轨伸缩调节器结构部件

4.1 钢轨

钢轨伸缩调节器基本轨采用标准高度172mm的UIC60E1截面钢轨（SA65-1200基本轨采用UICR65截面钢轨），尖轨采用UIC60E1A1截面钢轨加工而成，均由符合DINEN13674-1标准的R350HT材质的硬头轨制造。基本轨和尖轨跟端均通过锻压过渡到中国标准的CN60钢轨截面。

轨距加宽为减小尖轨磨损延长尖轨寿命，尖轨尖端采用了横向藏尖结构，尖轨尖端前一根到后三根轨枕的范围内设计轨距大于标准轨距最大约4mm。轨距加宽与调节器类型无关，不同类型的调节器加宽数据相同。

图4 轨距加宽示意图

在尖轨尖端附近的基本轨外侧设置有三个样冲点，分别对应最小伸缩位置、中间位置和最大伸缩位置

4.2 扣件

钢轨伸缩调节器全范围采用弹性基板系统，标准扣件高度为61mm，垂向静刚度有17.5kN/mm和22.5kN/mm两种可选。为与相邻线路垫板静刚度匹配，可以在钢轨伸缩调节器两端设置过渡段。

基本轨固定端8根（CN60-300型为7根，靠梁缝处的1根枕采用SAKp-2扣压板）混凝土轨枕部分（SA65-1200型和SA60-1800型靠近梁缝处采用钢枕）采用SKL3常阻力扣件弹条，单组扣件纵向阻力不小于9kN。

图5 SKL3弹条常阻力扣件及SAKp-2小阻力扣压板

基本轨伸缩端20根混凝土轨枕（SA65-1200型和SA60-1800型靠近梁缝处采用钢枕）和梁缝中间的悬挂钢枕部分采用SAKp-2小阻力扣压板，单组扣件纵向阻力不大于5kN。

尖轨部分采用SKL15常阻力扣件弹条，跟端采用SKL12弹条，单组扣件纵向阻力不小于9kN。

在基本轨和尖轨共用弹性基板区域内，基本轨和尖轨采用了不同性能的弹性衬垫以保证不同的扣件阻力要求。

SA65-1200型和SA60-1800型与线路连接处前后分别采用了4根过渡枕，过渡枕上的弹性基板刚度不同，以保证整体线路刚度的均匀过渡。

4.3 轨枕

钢轨伸缩调节器采用与道岔相同的混凝土轨枕。无砟系统采用雷达2000系统带外露钢桁架的埋入式长枕。有砟系统采用梯形倒角埋入式长枕，并通过轨枕端部的连接板纵向联结成整体。标准轨枕长度为3.0m，CN60-300型轨枕长度可缩短至2.7m，SA60-1800型伸缩器轨部分轨枕长度3.44m。除梁缝处以外，标准轨枕间距为0.6m。

图7：有砟和无砟轨枕截面图

4.4 伸缩装置

CN60-600型钢轨伸缩调节器在梁缝中间设置一根悬挂钢枕，通过单连杆伸缩装置（剪刀架）与两侧轨枕相连，保证伸缩过程中节点间距均匀且不超出允许最大值。

CN60-1200型钢轨伸缩调节器在梁缝中间设置两根悬挂钢枕，通过双连杆伸缩装置（剪刀架）与两侧轨枕相连，保证伸缩过程中节点间距均匀且不超出允许最大值。

CN60-600和CN60-1200型均在轨道两侧跨梁缝设置两根纵向联结钢梁。SA65-1200和SA60-1800型在轨道两侧和内侧跨梁缝处都设置了纵向联结钢梁，SA65-1200型采用4根标准断面联结钢梁，SA60-1800型轨道内侧采用两根标准断面联结钢梁，轨道外侧采用加强型联结钢梁。联结钢梁一端固定，一端可纵向伸缩，通过扣件与悬挂钢枕相连，列车作用在梁缝中悬挂钢枕上的荷载通过联结钢梁传递到梁缝两侧的桥梁结构上。

图13 新型水平剪刀装置

为适应中国高速铁路的限界规范，奥钢联针对原有的剪刀装置进行了设计优化，由竖向放置变更为水平放置。厂内试验表明新型的剪刀装置能够保证伸缩过程中梁缝处的节点间距，满足中国高速铁路的限界标准，而且只需要更换少量部件，便于现场实施。（由于SA65-1200型和SA60-1800型要求强度较大，双层剪刀结构，所以这两种类型仍然采用竖向放置。）

5 钢轨伸缩调节器的养护维修

5.1 养护维修主要机料具

5.1.1 巡检作业

数显道尺（轨检仪）、焊缝平直尺、扭力矩扳手（200mm长扭矩扳手加长杆，1000Nm配各部螺栓套筒（常用41mm和36mm））、电动扳手（配各部螺栓套筒）、检查锤、塞尺（长于200mm的长塞尺）、弦线、200mm钢直尺、5m卷尺、石笔、轨温表、照明灯具。

5.1.2 扣件调整及涂油

扭力矩扳手（配各部螺栓套筒）、电动扳手（配各部螺栓套筒）、钢丝刷、专用小撬棍（或平口改刀）、排刷、润滑防锈油脂、轨距调整片及间隙垫片（根据需要携带各种厚度）、数显道尺、石笔、轨温表、照明灯具、螺栓备料（含平垫圈、螺帽、开口销等，根据需要携带）。

5.1.3 改道作业

数显道尺、扭力矩扳手（配各部螺栓套筒）、电动扳手（配各部螺栓套筒）、轨距调整片和钢枕上调整片（根据需要携带各种厚度）、间隙垫片、铁垫板偏心套（根据需要携带各种型号）、石笔、轨温表、照明灯具、螺栓备料（含平垫圈、螺帽、开口销等，根据需要携带）。

5.1.4 垫板作业

数显道尺、扭力矩扳手（配各部螺栓套筒）、电动扳手（配各部螺栓套筒）、调高垫片（根据需要携带各种厚度）、石笔、轨温表、照明灯具、螺栓备料（含平垫圈、螺帽、开口销等，根据需要携带）。

5.1.5 起道捣固

数显道尺、弦线、200mm钢直尺、5m卷尺、起道器、内燃冲击镐、三齿耙、拉铲、石笔、轨温表、照明灯具。

5.1.6 拨道作业

数显道尺、弦线、200mm钢直尺、5m卷尺、拨道器、三齿耙、拉铲、石笔、轨温表、照明灯具。

5.2 检查维修作业要点

5.2.1 巡检作业要点

(1)周巡检。每周对调节器轨道结构、联接零件及轨件质量进行检查，检测时测量轨温。

①使用检查锤对调节器所有螺栓逐颗敲击检查。

②采用“敲、照、看”等方式进行轨件全面手工检查。

③对尖轨伸缩量和各部密贴及间隙进行尺量。

④对轨枕、道床状态进行检查。重点查看⑧和⑬轨枕有无歪斜、空吊，道床是否饱满、密实。

(2)几何尺寸检查

①每月对轨距、水平、高低、轨向全面检测。检测剪刀系统是否不方正。

②每月对尖轨与基本轨、扣件间隙，扣件、垫板状态，其他零件损坏、变形或缺失情况进行全面查看，重点检测。

③每季度对尖轨控制断面相对于基本轨高差进行全面检测。

（3）建议维护保养周期及频次表

注：当出现结构性状态变化、非常天气条件、列车事故等情况时，应适当增加观测频次。

5.2.2 扣件调整及涂油作业要点

润滑、扭矩、密贴与间隙是调节器养护的8字方针。作业人员须掌握调节器各个部位扣件的功能作用。日常作业中，须使调节器保持尖轨锁定、基本轨可伸缩状态，防止尖轨爬行或基本轨异常伸缩。

5.2.2.1 润滑作业。

每个季度按下表要求对扣件进行涂油，重点是保证可滑动扣件的功能。

①第Ⅰ区（基本轨固定区及联结钢梁可滑动区）：

对扣件进行涂油，岔枕螺栓预埋套管中应保证有一定的防护油脂，防止扣件锈蚀。⑥~⑧号枕SAKp扣板与联结钢梁之间接触面涂油。

图14 第I区涂油部位

对扣件进行涂油，岔枕螺栓预埋套管中应保证有一定的防护油脂，防止扣件锈蚀。SAKp-2扣板与基本轨轨底坡上表面接触面、SAKp扣板与联结钢梁之间接触面、联结钢梁底面与滑块之间涂油，防止基本轨异常爬行。

图15 第Ⅱ区涂油部位

②第Ⅳ区（尖基轨密贴及基本轨可滑动区）：对扣件进行涂油，岔枕螺栓预埋套管中应保证有一定的防护油脂，防止扣件锈蚀。SAKp-2扣板与基本轨轨底坡上表面接触面、台板扣压板与基本轨轨底坡上表面接触面、基本轨与尖轨密贴部位。如图17。

图17 第Ⅲ区涂油部位

图18 第Ⅳ区涂油部位

图19 剪刀系统涂油部位

5.2.2.2 扣件调整作业要点

对扣件扭矩、密贴与间隙要及时进行调整。各部位扣件扭矩、密贴与间隙调整标准如下。

①扭矩：

所有岔枕螺栓扭矩300±50Nm，包括可动钢枕的基板与钢枕连接的螺栓，同时包括轨枕连接板的螺栓。

基本轨小阻力SAKp-2扣板要求扭矩达到180～250Nm，SAKp-2扣板的扭矩严禁超标，超标后SAKp扣板中的弹性元件容易损坏。

所有联结钢梁上SAKp扣板与钢枕连接的螺栓扭矩800～1000Nm。SA65-1200和SA60-1800型调节器剪刀系统的旋转轴螺栓扭矩为800～1000Nm。CN60-600和CN60-1200型调节器剪刀系统的旋转轴螺栓扭矩250Nm。

图23 SA65-1200和SA60-1800型调节器各部扭矩图

基本轨固定端的SKL3弹条、扣压尖轨的SKL15和SKL12弹条紧固后中舌下应有0.1-0.6mm的间隙，紧固弹条的T型螺栓和开槽螺母在厂内调整合格后通过开口销固定。维护人员应定期检查开口销是否完好，如打开弹条重新安装时应检查弹条间隙是否合格。

弹条间隙调整技巧：将0.3mm的塞尺放在弹条中舌下开始拧紧T型螺栓的螺母，感觉塞尺被压紧，轻轻反松螺母，此时往外拔塞尺，当塞尺刚好拔出时即可。

为保证可动钢枕的伸缩活动性能，需要通过增减SAKp扣压板下的调整片SAJb（设计型号有：1.3/1.4/1.5/1.6/1.7）调整联结钢梁与可动钢枕上的SAZw22垫片之间或联结钢梁与SAKp扣压板的卡槽之间有0.3-1.0mm的间隙（SA60-1800型，其他规格调节器0.1~0.5mm）。

图28 SA65-1200/SA60-1800型调节器紧固后联结钢梁与垫板或SAKp扣板间隙

图29 CN60-600/CN60-1200型调节器紧固后联结钢梁与垫板或SAKp扣板间隙

松开螺母B18，注意可动钢枕下面悬空，拆装的时候螺栓B17会掉入梁缝，所以拆卸的时候需要拖住螺栓B17。拆开螺栓后，将扣板B7B拿开，在底部调整合适的调整片SAjb。安装螺栓，加相应的扭矩拧紧螺栓后塞尺检测不合格继续调整。

③密贴

调节器的尖轨与基本轨密贴：使用塞尺检查

要求：尖轨尖端开始往根部方向600mm的范围内密贴要求≤0.5mm，其余部位≤1mm。

如果密贴超出上述标准，请调整密贴。

调整密贴方法：

打开尖轨扣件系统，松螺母B13，拿下B31弹条SKL15，C11扣压台板就可以活动。此时夹紧基尖轨，调整C34的厚度来保证基尖轨的密贴，密贴满足要求时安装好扣件系统。

5.2.3 改道作业要点

调节器的改道通过偏心锥套调整，通过不同型号的偏心锥套不同的偏心距实现不同的横向调整量。

按照设计，预组装时使用的偏心锥均为0号，但为调整制造误差（如轨枕螺栓孔距的偏差），通常也会用到一定数量的2号和4号偏心锥。

偏心锥的型号通常以EK“规格”-“偏心距”表示，钢轨伸缩调节器使用的规格均为2，因此偏心锥型号为EK2-0、EK2-2等。

偏心锥的偏心距有0到12mm，调整量为±12mm，以1mm为一级，但通常用到2mm一级即可满足调整要求。

下图为标准垫板组件，小阻力扣板SAKp-2的弹性基板和基尖轨组件部位的大弹性垫板也是通过调整偏心锥套来改道的。

图32 标准垫板组件

5.2.4 垫板作业要点

调节器垫板作业在硫化基板和轨枕间更换不同厚度UPF调高垫板，厚的UPF调高垫板放置在下方，薄的调高垫板放置在上方，调高垫板数量不宜超过3块，按照设计，预组装时使用的统一垫片厚度为6mm。钢轨伸缩调节器范围内的垫片根据弹性基板尺寸不同有两种规格：UPF6-1和UPF1203-6（6表示厚度，1和1203表示规格）。用于调整的厚度有2mm、3mm和10mm，通过不同厚度的组合可以实现1mm级的调整，调整量为-4～+24mm（如要实现更大的抬起量，可能需要使用特制的钢板并更换较长的螺栓）。垫板作业后要保证各部扣件扭矩值达标。

5.2.5 起道捣固作业要点

①作业前：

必须进行逐枕精测，根据测量数据结合现场垫板调高量制定作业方案（须配原有UPF6-1调高垫板），并按要求对作业方案进行逐级审核后实施。

②作业过程中：

应使用弦线控制起道量，敷道量不得超过2mm。使用内燃冲击镐对轨枕头部800mm范围内

进行全断面捣固，确保捣固密实。

③作业后：

应及时恢复道床并夯拍，保证道床密实。轨枕面上不得遗留道砟。同时应使用轨检仪进行回检，确保质量达标。

5.2.6 拨道作业要点

①作业前：

必须进行逐枕精测，根据测量数据制定作业方案，并按要求对作业方案进行逐级审核后实施。

②作业过程中：

应轻挖轨枕轨枕头部道床，使用弦线控制拨道量，敷道量不得超过2mm。拨道量到位后需对另一侧轨枕头部道床进行夯拍密实。

③作业后：

应及时恢复道床并夯拍，保证道床密实。轨枕面上不得遗留道砟。同时应使用轨检仪进行回检，确保质量达标。

文章来源：

原文名称：钢轨伸缩调节器养护维修作业指导书

作者信息：闫忠杰（奥钢联轨道技术（北京）有限公司 2021-03-06）