作为高速铁路线路的重要组成部分，42号大号码单开道岔已在我国得到了广泛应用。然而，因其特殊结构，又受限于现场检查维护经验的不足，2020—2023年间，在京哈、哈大高速线上的22组42号大号码道岔心轨（GW型外锁闭）先后出现了21次涉及第2、第3牵引点锁钩不解锁的问题。为避免道岔故障对行车秩序造成影响，新组织成立的沈阳高铁基础设施段充分发挥工务、电务专业融合优势，对哈大高速线、京哈高速线及其联络线上的42号大号码道岔进行了调查研究，通过对道岔框架尺寸、几何参数、道岔密贴力，以及转辙机拉力数据的调整，并结合外锁闭配件结构优化，基本解决了42号大号码道岔心轨不解锁的问题。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
1 原因分析
通过对2020—2023年间京哈高速线、哈大高速线42号大号码道岔心轨不解锁问题的统计分析，发现2020年5月份有4次，10月份2次；2021年4月份4次，9月份4次；2022年3月份3次，9月份4次。查询规律问题多发生在气温骤变时节（最大温差超25℃），说明温度变化是造成该类问题的主要因素之一。此外，京哈高速线（2018年开通）问题产生的频次要高于哈大高速线（2012年开通），分析原因是京哈高速线42号大号码道岔心轨锁钩与销轴是采用关节轴承连接，而哈大高速线42号大号码道岔心轨锁钩与销轴为普通连接，2条高铁线路在道岔外锁闭配件结构上存在差异，但现场维护人员对道岔的检查维护方法却没有实质性的差别，由此也成为问题出现区域性差异的原因之一。
1.1 温度变化
在温度骤变季节选取重点车站进行数据测量和比对，由于42号大号码道岔可动心轨岔后采用无缝化处理，心轨因热胀冷缩产生形变，最大伸缩距离超过13mm，且长、短心轨相对出现前后伸缩变化，越靠近道岔尖端，变化量越大。在长、短心轨间连接位置产生应力，造成心轨密贴后出现“S”型弯曲，增大了轨距变化率，进而在牵引点处心轨与翼轨密贴后出现反弹力。如图1所示，当反弹力（F）大于道岔密贴力（M）与锁钩本身重力（G）的合力时，锁钩就不会自然下落。如文献提出：反弹瞬间的增力对接触点也会加大摩擦力，道岔易出现不解锁问题。
1.2 结构因素
42号大号码道岔可动心轨处钩式外锁的锁闭框均是直接安装在翼轨轨腰上，由于翼轨与可动心轨处于不平行状态，因此锁闭框采用前厚后薄的设计来确保锁钩在锁闭框内的方正。当翼轨框架尺寸稍有变化，或者锁闭框安装不当时，易出现锁钩别卡，增大道岔转换阻力，导致道岔解锁困难。该类问题在道岔动作曲线上表现为2.6s左右出现空转（因锁钩不会下落，动作杆运动走行锁闭量和动作杆凸台空动距离后开始空转），这是区别于锁钩底部夹异物1.9s左右开始的空转曲线（因锁钩会下落夹住异物，动作杆走行锁闭量距离后开始空转）。
通过调查比对发现，京哈高速线问题产生频次高于哈大高速线，主要原因是京哈高速线42号大号码道岔心轨锁钩与销轴采用关节轴承连接，锁钩相对销轴的垂直摆动角度为4°；而哈大高速线42号大号码道岔心轨锁钩与销轴采用普通连接，锁钩相对销轴的垂直摆动角度不足2°。道岔心轨在有车经过时会产生振动，带动心轨连接的锁钩也随之振动，在最后一个轮对通过后，锁钩停留的位置会影响道岔密贴力的大小。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
42号大号码道岔锁钩长度为320mm，上表面宽度为20mm。当心轨锁钩与销轴采用关节轴承连接时，若锁钩销轴侧摆动角度达到4°，则sin4°×20×2=2.6（mm），即锁钩与锁闭铁间纵向变化为2.6mm，相当于增加密贴调整片2.6mm；若锁钩销轴侧摆动角度达到2°，sin2°×20×2=1.2（mm），则锁钩与锁闭铁间纵向变化为1.2mm，相当于增加密贴调整片1.2mm。如此比较得出，哈大高速线的外锁闭结构比京哈高速线更适应心轨伸缩变化。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
2 解决措施
在现有资料中，对42号大号码道岔心轨不解锁问题的防范措施还没有系统介绍。工务和电务专业在现场检查维护时，也是按照各自专业的标准执行，2个专业对于大号码道岔联合检查整治的标准、方法没有统一，检查项点也未明确。为此，沈阳高铁基础设施段充分发挥工务、电务专业融合优势，打破专业壁垒，先测量、比较道岔基础数据参数，记录道岔初始运用状态；再对道岔框架尺寸、几何参数、道岔密贴力，以及转辙机拉力数据进行调整，有效释放心轨间相互应力，改善道岔动作不顺畅的问题，规范了42号大号码道岔联合整治流程，见图2，并在全段范围内推广应用。
2.1 标调道岔几何框架
1）使用悬绳测量长基本轨直度，调整轨距块与偏心套，保证两枕木间长基本轨直度偏差小于2mm。
2）以直基本轨为基准，测量、调整道岔直向轨距，将2个相邻枕木之间轨距偏差缩减至2mm；对照直向轨距调整方式，测量、调整道岔侧向几何尺寸，将道岔侧向2个相邻枕木之间轨距偏差缩减至2mm。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
2.2 释放长、短心轨间应力
1）在锁定轨温达标的情况下，将心轨3个牵引点锁框、动作杆、表示杆与心轨连接铁分别摘下，断开转辙机遮断开关，防止转辙机对道岔机械转换锁闭；人工拨动道岔心轨至两翼轨中间位置（与两翼轨等距），从岔尖向岔后依次松开长、短心轨连接螺栓（无需拆卸螺栓）。
2）使用专用螺栓扭力扳手，由岔后向岔尖依次紧固长、短心轨连接螺栓，并复核长、短心轨各部位密贴情况，以及长、短心轨间调整片状态，保证长、短心轨水平偏差小于2mm。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
2.3 调整顶铁间隙
1）2组人员交叉配合，从岔后向岔尖方向，人工拨动道岔心轨至直向密贴位置，检查、调整钢轨自然密贴状态下的轨距，使每块枕木间的轨距变化在2mm以内。
2）检查各顶铁与尖轨间隙，调整各顶铁间隙至0.5mm以内。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
3）用悬绳测量直定位侧心轨直度偏差，应在0.5mm以内。在直向位置心轨顶铁间隙调整完毕后，再以同样方法，人工拨动道岔心轨至道岔侧向位置，对轨距及顶铁间隙进行调整。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
2.4 调整各牵引点密贴力
完成以上工作后，恢复道岔锁框、动作杆、表示杆与心轨的连接，调整心轨各牵引点密贴力。
按照先直向后侧向的调整顺序，逐步增加调整片至转辙机空转后，再逐渐撤出调整片，恢复各顶铁间隙均在0.5mm左右，用道岔检查扳手别动锁钩，左右能够轻微别动，上下不动。此时需要注意：调整密贴力期间需要反复操纵道岔，统一指挥，防止夹伤手脚，增减调整片必须使锁闭铁在水平状态下进行。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
2.5 调整各牵引点锁闭量
在道岔密贴力调整完成后，站在心轨岔尖位置，向岔后方向观察道岔各牵引点是否动作同步。
若不同步，则调整道岔锁闭量，保证各牵引点锁闭量两侧偏差不超过2mm，使道岔心轨3个牵引点同时解锁，同时锁闭。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
2.6 复查比较道岔动作曲线
在工电联合整治完毕后，查看道岔动作曲线是否恢复平顺，曲线延时是否恢复正常。
3 问题延伸
由于42号大号码道岔心轨第2牵引点锁闭框前厚后薄，以及心轨第2、第3牵引点分体锁钩的特殊结构，当翼轨框架尺寸变化，或者锁闭框不方正时，易出现锁钩别卡。为此采取以下措施。
1）以辽宁朝阳站为试点，增加4mm销轴长度，在道岔解锁时，销轴相对心轨产生同向位移，用来抵消锁钩摆动量，进而消除锁钩歪斜造成的道岔密贴力变化。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
2）在销轴两侧设置限摆弹簧，用来抵消或者减小锁钩摆动量，从而控制有车通过后的道岔密贴力变化。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
3）以喀左站为试点，采用锁钩钩头加重的方式，使锁钩重心外移，延长锁钩解锁时的重力力矩，进而增强锁钩自然下落趋势。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4 结束语
2023年初，上述联合整治方法由沈阳高铁基础设施段提出并推广应用后，经过持续的验证，管内22组42号大号码道岔均未再出现心轨不解锁问题。为了巩固工作效果，该整治方法已纳入段每年的季度性专项工作。总结维护经验，在道岔维检过程中，不能以满足单一专业数据为维修标准，局限在某个点盲目调整，因为道岔受框架结构、几何尺寸及配件结构等多方面因素影响，所以需要全方位“会诊把脉”，整体考虑，使道岔动作更加平顺，从根本上解决设备问题。
文章来源：
原文名称：42号大号码道岔心轨不解锁问题研究󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
作者信息：李振武，郑起，赵常伟，万大磊，徐健（中国铁路沈阳局集团有限公司沈阳高铁基础设施段）󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
期刊信息：铁道通信信号 2025年61卷第1期󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄡󠄡󠄩󠄞󠄠󠄞󠄢󠄠󠄧󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
