1996年初次提速改造时‚沈山线铺设的提速道岔是混凝土岔枕固定型提速道岔(图号铁联线020)｡在2001年‚有关人员检查沈山线红旗站设备时首次注意到运营中的这种类型道岔直股护轮轨出现非正常侧面磨耗‚并且非常严重‚最大值已经达到12mm｡到2002年‚为保证运输安全‚陆续更换了25根直股护轮轨｡这种现象的出现‚对行车安全‚工务维修的成本投入都很不利｡为找出直股护轮轨非正常侧面磨耗的原因‚对同期铺设的同类型道岔直股护轮轨和2002年陆续新换上的直股护轮轨的运营状态进行了近4年的观察对比‚发现直股护轮轨的非正常侧面磨耗与以下三种因素有关｡
1 病害产生原因
1.1 线路平面条件
在观察中发现‚直股护轮轨磨耗较重的道岔‚在平面布置特点上有80%与曲线连接‚经过现场实际测量护轮轨一端距曲线尾的距离又均<70m｡根据国外研究成果‚当车体转向架由具有渐变超高的缓和曲线或无缓和曲线的大半径圆曲线进入直线时‚由于惯性与动力作用仍会继续振动和摆动1~1∙5个周期才能平稳 ｡在行车速度为70~100km/h 的条件下‚振动周期的波长一般为50~70m‚行车速度高时‚振动周期的波长会更长些｡这样列车经由曲线进入道岔时‚如果曲线尾距护轮轨一端距离不足70m‚那么‚列车在没有恢复平稳运行以前就已经进入道岔‚经过护轮轨时‚则由振动和摆动产生的车体蛇行运动造成轮缘与护轮轨发生不均匀冲击式贴靠‚加重了护轮轨的磨耗｡
1.2 直股护轮轨缓冲段轮缘槽宽递变率误差及其组装误差过大
铁联线008《60kg/g 钢轨12号辙叉及护轨布置图》 和铁工函[1996]313号文《60kg/m 钢轨提速道岔及转换设备安装维护及验收技术条件》中只规定了直股护轮轨平直段轮缘槽宽组装标准和误差要求‚及缓冲段末端的轮缘槽宽组装标准‚在上述两个标准中并未给出2636mm缓冲段范围内4根枕木处轮缘槽宽递变尺寸及递变率误差标准｡《铁路线路维修规则》中也没有这方面要求‚导致护轨组装时2636mm 缓冲段范围内的轮缘槽宽无标准可依‚造成组装时护轨缓冲段范围内轮缘槽宽递变尺寸及递变率误差过大‚护轮轨“方向”不良‚使列车通过道岔时与护轮轨发生不均匀冲击式靠贴‚加重了护轮轨磨耗(未提速改造前普通60kg/m 钢轨12号道岔直股护轮轨缓冲段长只有1580mm‚组装时控制住平直段轮缘槽宽和缓冲段末端轮缘槽宽‚1580mm缓冲段范围内两根枕木处的轮缘槽宽及递变率基本能达到标准)｡另外‚如果缓冲段末端的轮缘槽宽在组装时出现负误差‚小于规定的65mm‚或者护轨弯折量<23mm‚将使列车轮缘提前与护轨靠贴‚并加大了对护轮轨的冲击力‚当与其他不利因素组合时也将加速护轨磨耗｡
1.3 线岔维修质量不良
1)列车经由护轨前存在晃车激扰缘
在观察中发现护轮轨磨耗严重的道岔‚道岔本身或前后线路状态普遍不良‚尤其是辙叉跟端到护轮轨前端8m 范围内‚道岔直股存在连续小方向､钢轨硬弯､轨距及轨距变化率不良､钢轨交替不均匀磨耗､水平和轨向的逆向位复合不平顺､基床不平稳等诸多病害｡这些病害的存在激扰列车产生了蛇行运动‚造成通过道岔时轮缘与护轮轨发生不均匀贴靠‚加重了护轨磨耗｡
2)出现正常磨耗后‚护轮轨调整片夹垫不当
根据道岔护轮轨的作用‚护轮轨侧面出现均匀的磨耗属于正常现象‚由于磨耗造成道岔间隔､护轨轮缘槽宽度尺寸不合适时‚可以通过夹垫护轮轨调整片进行调整｡但是‚在现场调查时发现‚非正常磨耗的护轨‚在夹垫调整片时均存在如下不当之处:只在护轨平直段内检查道岔间隔尺寸测量点前后的第56､57号枕夹垫‚不注意夹垫后护轨缓冲段轮缘槽宽的递变率‚造成护轨平直段明显向外突出｡突出部位成为车轮轮缘的重点贴靠部位‚磨耗明显重于两端‚造成越磨‚越需要夹垫‚护轮轨越往外突出‚磨耗越快､越严重的恶性循环现象｡
3)护背距离､护轨轮缘槽宽尺寸养护､调整不当
按《铁路线路维修规则》第3∙8∙4条规定‚护轮轨轮缘槽宽42mm‚误差为\(^{+3}_{-1}mm\)‚第3∙8∙9条规定查照间隔≥1391mm‚护背距离≤1348mm｡在养护维修中‚如果轨距､轮缘槽宽出现负误差‚护背距离>1348mm时‚如不及时进行维护‚这三种情况的长期存在‚均不利于列车以较小的冲击力通过护轮轨｡
上述各种因素重合在一起‚构成了相互影响的因果关系‚导致直股护轮轨发生非正常侧面磨耗｡
2 减缓直股护轮轨非正常侧面磨耗的措施
1)在现有平面条件的既有线‚应加强道岔前后曲线的养护‚调整好曲线超高及超高顺坡‚拨正曲线正矢‚尤其要注意缓和曲线内正矢差之差的变化‚以便尽量缩短列车振动周期的波长‚使列车平稳进入道岔｡
2)加强换轨､道岔大修后轨道的早期养护‚以免形成记忆性病害;加强道岔转辙部及辙叉跟端到护轮轨前端8m 范围内轨距及轨距变化率的改正‚尤其要注意道岔顶铁的缝隙是否合适‚跟端直曲股轨距框架尺寸是否合适‚以免造成道岔内直股钢轨的交替不均匀侧磨;加强轨道复合不平顺的控制‚通过上述办法尽可能地减少晃车激扰缘‚使列车平稳通过道岔｡
3)当因护轮轨正常磨耗造成道岔间隔尺寸､护轮轨轮缘槽宽不合时‚在夹垫护轮轨调整片进行调整护轨轮缘槽宽尺寸时‚一定在全长度范围内测量护轨轮缘槽宽尺寸‚注意护轨轮缘槽宽变化率‚均匀夹垫‚避免造成护轮轨某个部位的突出或凹陷(直股护轮轨缓冲段轮缘槽宽值可参考图1给出的数值)｡
图1 60kg/m钢轨12号单开道岔直股护轮轨各主要点轮缘槽宽（单位:mm）
4)按标准组装‚减小组装误差 60kg/m 钢轨12号单开提速道岔直股护轮轨全长6900mm‚较普通道岔长了2400mm‚缓冲段2636mm‚较普通道岔长了1056mm｡在组装时尺寸控制点较多‚尤其是缓冲段‚装配图中并未标注出各控制点轮缘槽宽‚所以‚在装配时除控制好平直段轮缘槽宽42mm､缓冲段末端轮缘槽宽65mm 外‚还应根据护轨冲击角(30′)或护轨弯折量(23mm)换算出缓冲段另外4根枕木处的轮缘槽宽(计算结果见图1)‚以便控制缓冲段轮缘槽宽及递变率｡在组装前还应量取弯折量是否达到规定尺寸‚以免组装后缓冲段末端轮缘槽宽<65mm｡
3 效果
通过采取上述4种办法后‚2002年更换的25根护轮轨经过近4年的运用‚侧面磨耗均在合理范围内‚管辖内其它同类型道岔从2002年采取上述的相应措施后‚护轮轨的不正常磨耗明显减缓｡
文章来源：
原文名称：固定型提速道岔直股护轮轨非正常磨耗原因分析
作者信息：富利民（沈阳铁路局锦州工务段辽宁锦州 121000）
期刊信息：《铁道建筑》 – 2007年3期
