浅谈铁路脱鞋道岔卡鞋的成因与整治

张俊伟

（郑州铁路局南阳工务段，河南 洛阳 473000）

一、概述

郑州铁路局平顶山西站原名宝丰车站，是焦柳线和孟宝线的交汇点，于1970年建成投入运营，现主要承担焦柳线和孟宝线的直通和摘挂列车的编解任务，设有一个驼峰，股道17条，总延长16.266km，共设有P43脱鞋道岔5组，平顶山西站日解编能力约为1200个车，进入2009年以来溜放车辆时制动卡鞋现象频繁发生，严重干扰了车辆的编组作业，影响了运输安全生产，我对编组场5组脱鞋道岔卡鞋原因进行了初步的探索和分析，找到了解决问题的途径和整治办法，通过整治，有效的消除了溜放中的卡鞋现象，确保了铁路运输安全畅通。

二、脱鞋道岔卡鞋原因分析

通过对平顶山西站车辆制动卡鞋因素进行系统的分析和探索，得出导致车辆制动卡鞋的主要原因：

1 轨道几何尺寸不良

当枕木失效，道钉锈蚀，会造成道钉压力不足，垫板前后离缝，轨距变化率超限，轮对产生横向振动而冲击钢轨工作边，容易造成轨向、水平、三角坑等病害，它会引起车辆摇摆和两股钢轨的不均匀受力，造成轨道局部横向水平力增大，导致轨道尺寸变化大。

2 轨道加强设备不足

由于缺少轨距杆、轨称、防爬器等轨道加强设备，造成脱鞋器纵爬横移严重，纵爬在40-60mm之间，横移在10mm左右，直接导致道岔前后线路设备失稳,造成卡鞋。

3 轨枕失效

由于脱鞋道岔枕木失效较多，钢轨和枕木联接不紧，造成道岔框架刚度降低，容易造成道岔及前后线路设备纵爬横移，直接影响车辆行驶平稳性。

4 养护维修不及时

工区对脱鞋道岔养护维修不及时，对病害整治不彻底，没有认真执行特殊养护维修制度，造成脱鞋道岔轨道几何尺寸变化大，结构强度整体下降。

5 钢轨肥边大

由于P43钢轨超期服役，钢轨肥边较大（肥边3～4mm），减小了铁鞋与轨头侧面的间隙，铁鞋在滑动过程中容易卡阻，造成卡鞋。

6 脱鞋器翼轨弯折点位置不对

由于枕木失效、受车轮的冲击，往往造成脱鞋器翼轨弯折点位置不对，在滑动过程中铁鞋与翼轨弯折段夹角增大，铁鞋和翼轨间摩擦力增大，造成卡鞋。

7 操作不当造成卡鞋

由于车务调车人员操作、使用铁鞋不当，可以造成铁鞋提前滑斜，从而造成卡鞋事故的发生。

三、整治措施

通过对脱鞋道岔卡鞋的原因分析，我们制定具体措施如下：

给出m个样本{(x(1),y(1)),…,(x(m),y(m))}作为训练集，其中y(i)是第i个样本的类别标签y(i)∈{1,2…k}。因为研究对象分为两类(ASD和TD)，所以类别标签为y(i)∈{1,2}。在预训练阶段，稀疏自编码训练的目标就是要尽可能让输出层数据等于输入层数据，以输入、输出的距离最小作为目标，利用BP算法，逐步调整各层之间的W与b。同时，为了防止训练集数据的过拟合而导致神经网络的推广能力变差，需要添加一个正则项以对权重进行约束，因此代价函数为：

1 更换失效枕木、垫板、道钉

通过对脱鞋道岔及前后失效枕、失效垫板和道钉进行更换，提高了轨道的承载能力，增强了道岔轨道框架刚度。

2 清筛道床，提高道床排水性

及时清筛道床，做好线路纵向和横向排水沟，保证道床整洁，排水良好，为整修轨道几何尺寸奠定基础。

3 整修轨道几何尺寸，保持轨道平顺性

首先全面整修脱鞋道岔前后150米线路，加强捣固，消灭轨道几何尺寸超限，提高线路设备质量，提高了行车平稳性。

4 安装轨道加强设备，提高轨道框架刚度

安装轨距杆，轨撑，增设防爬支撑和防爬器，增强线路横向和纵向阻力。

5 打磨和改道相结合消灭钢轨面的原始不平顺

（1）打磨钢轨肥边，改正脱轨器轮缘槽宽度，增大铁鞋和钢轨侧面的间隙，保证铁鞋运行过程中自由通过。

（2）对磨耗超过7mm及打磨后顶宽超过75mm的钢轨进行更换处理。

（3）打磨钢轨弯折点处钢轨内偏磨，确保翼轨尾端轨顶纵横坡的顺坡达到标准。

（4）加强脱鞋翼轨的弯轨工作，确保翼轨的顶直及弯折点不过大，减少铁鞋通过翼轨时的摩擦阻力。

6 建立健全检查养护制度，提高设备质量

健全检查养护制度，针对脱鞋道岔的特殊情况制定特殊设备的检查养护制度，将对脱鞋器的检查延长至前后线路各100米范围。检查周期由原来的每月一次改为每周一次，发现病害及时处理。确保脱鞋器及其前后线路始终处于良好轨道几何尺寸和良好的钢轨、道床、枕木状态等。

7 与车站联防联控，提高设备安全值

强化铁鞋操作人员责任意识，操作、使用铁鞋不当，可以造成铁鞋提前滑斜，从而造成卡鞋事故的发生。因此人为因素是不可回避的。在设备养护与使用方面，脱鞋道岔是工务的设备，而铁鞋的操作、使用是车站。为此，车站应工务方面的要求，加强对操作人员的业务培训，所有操作人员先经过培训取得上岗合格证后方可上岗作业，以此强化人的控制。

四、实施效果

通过对平顶山西站脱鞋道岔的整治，取得了明显效果。主要表现如下：

1 脱鞋效果良好

2010年1月至今，平顶山西站技改后的脱鞋器未发生一起车辆制动卡鞋现象。

2 保持线路设备稳定

道岔各部分零部件使用良好，消灭了以前松、缺、损、锈的不良现象，轨道几何尺寸良好，轨道框架刚度提高，脱鞋器的爬行也得到了有效控制，保持线路设备稳定。

3 提高功效比，降低成本

通过对脱鞋道岔的综合整治，工料投入明显降低，设备养护用工大大减少。

4 确保了调车作业安全和货物安全

确保溜放车辆的作业安全和客户的货物安全，增强铁路信誉度，为铁路拓展营销市场和增长新的经济点起到了基础。

五、巩固措施及建议

随着车辆分流和编组的作业量进一步加大，只有保持线路基础设施稳定，轨道几何尺寸良好，才能有效的解决在编组过程中脱鞋道岔的卡鞋现象。但是，由于P43钢轨木枕线路轨道框架刚度较低，材料和更换成本较高，再加上钢轨超期服役，原有设备已不符合运输发展的需要，建议采用重型轨道设备，增强轨道框架刚度，提高平西车站的车辆编组能力。

[1]铁路工务技术手册《轨道》[M].中国铁道出版社.铁道部工务局.1993年印刷.

[2]《铁路线路修理规则》[S].中国铁道出版社.

[3]《铁路线路工》[S].中国铁道出版社.