高速铁路道岔大机打磨技术探索

马 玉 麟

(济南铁路局济南西工务段，山东 济南 250001)



高速铁路道岔大机打磨技术探索

马 玉 麟

(济南铁路局济南西工务段，山东 济南 250001)

结合高速铁路道岔病害的产生原因，探讨了高速铁路道岔打磨施工技术，介绍了道岔打磨的标准，并从消差异打磨、直股打磨、曲股打磨等方面，阐述了具体的道岔打磨方案，有利于减少道岔病害的发生。

高速铁路，道岔，打磨技术，钢轨

道岔是铁路工务的关键设备，近年来，随着高速铁路的运营时间不断延长，道岔病害尤其是轨件病害尤为突出，极大影响了运营安全和设备使用寿命，必须对轨件实施周期性打磨修理。本文从高铁某站道岔打磨施工作业中进行总结，针对CN-6118AS型18号道岔，重点就如何做好道岔打磨车配合，消除道岔病害和修理钢轨廓形进行了探索。

1 道岔病害

列车在运行过程中，车轮与钢轨之间的摩擦会使钢轨表面材料沿纵向发生塑性形变，由于车轮踏面具有一定锥度，受列车运行动态特性和随机因素的影响，列车向前运动的同时会发生左右横移，产生蛇形运动，致使钢轨表面材料沿横向也产生形变及磨耗。道岔轨件病害主要分为四种：鱼鳞纹、侧磨、肥边和波磨。

鱼鳞纹：病害产生于钢轨工作边15°～45°间，裂纹一般与机车前进方向一致，间距1 mm～10 mm不等，与轨面呈锐角方向发展，最终导致剥离掉块。主要分布于道岔导曲上股钢轨、尖轨前和可动心轨中后部(见图1)。

侧磨：列车侧向通过道岔时，列车受离心力影响，车轮与钢轨导向面间相互作用而形成的钢轨塑性变形。主要分布于曲尖轨和导曲上股钢轨(见图2)。

肥边：由于轨道刚度变化引起车轮对钢轨局部冲击力过大，造成轨头塑性变形。主要分布于尖轨根变截面处和焊缝附近(如图3所示)。

波磨：轨顶中心接触面的波浪形不均匀磨损。主要分布于道岔导曲下股钢轨(见图4)。

2 打磨前工作量调查

2.1 几何尺寸调整

道岔打磨前，对道岔几何尺寸进行全面的调查，并使用轨道测量仪对每组道岔直、曲向线形进行测量，结合现场几何尺寸和结构状态，对每组道岔直、曲股进行精调，确保道岔几何尺寸满足静态验收标准。

2.2 现场数据采集

对道岔钢轨进行廓形、波磨和光带数据采集，共需采集16对测点数据，分别是(轨枕编号)：2号、12号、15号、18号、21号、37号、60号、89号、92号、94号、95号、96号、97号、98号、104号、110号。

使用仪器：轨廓测量仪，电子平直尺，波磨测量仪。

2.3 标注打磨受限区域

打磨车受限区域为：直尖轨5号～19号(内侧)，5号～35号(外侧)；心轨92号～107号(内侧)，92号～111号(外侧)。在受限区域两端轨道板(岔枕)上按照“→”“←”符号进行标记，便于打磨车操作人员准确掌握打磨起止地点。

2.4 拆除障碍物

由于电务部门绝缘接头处的电缆线架妨碍打磨实施，在开始打磨前要对其拆除。

3 打磨标准

3.1 廓形

打磨目标廓形为CRH3廓形，将实测廓形与目标廓形对齐，在Y/Z坐标系内以轨顶切线为基准(实测廓形不旋转)，目标廓形与实测廓形轨顶在最高点上下对齐、在Z-16点左右对齐(如图5所示)。轨头廓形偏差应满足表1规定要求。

3.2 表面粗糙度

表面粗糙度不大于10 μm。每次在同一打磨面上至少连续测量6个点，计算表面粗糙度的算术平均值不大于10 μm。

表1 钢轨打磨轨头廓形验收标准

3.3 光带宽度

钢轨接触光带的宽度为20 mm～30 mm，位置居中。

测点位置：道岔内2号、21号、37号、60号、89号、110号枕。

4 打磨方案

4.1 消差异打磨

根据廓形调查显示，道岔内前后各测点及左右股廓形存在明显差异；各测点廓形与目标廓形进行比较，同组道岔前后及左右股不同测点切削量最大差异在1 mm以上，这需要根据不同组道岔状态制定专门的打磨方案，遵循先消除岔区前后及左右股廓形差异，后进行廓形打磨，最后进行全廓面覆盖打磨的原则。消差异打磨一次在3遍左右。

4.2 直股打磨

道岔打磨车作业速度为4 km/h～10 km/h，打磨12遍左右。为了保证切削量，廓形打磨前6遍主要打磨轨头两侧，打磨速度控制在4 km/h～5 km/h，后测量廓形并与设计廓形对比后，确认以后需打磨的切削量及范围，调整打磨程序及打磨速度后继续打磨，必要时进行单股打磨。8遍后增加测量频率与标准廓形对比，最后3遍进行高速贯通打磨，允许打磨角度范围+3°～+40°，打磨速度10 km/h。直股打磨与区间及站内正线接槎覆盖打磨，覆盖距离5 m～10 m，应选择线路打磨后光带较好地段作为衔接点，接槎覆盖区域应适当提高打磨速度，最后三遍贯通打磨时应在衔接点向线路打磨区段外延10 m。

4.3 曲股打磨

作业方法参照直股打磨方法，曲股短心轨区段仅打磨+3°～+40°。曲股打磨岔后作业停止位置应根据现场实际在导曲线外向到发线延长，根据打磨深度，后几遍打磨时由打磨作业停止位置外顺5 m～10 m，打磨角度应覆盖重点切削位置。

岔前打磨作业停止位置：曲尖廓形打磨为19号枕，全廓面覆盖及贯通覆盖为16号枕；曲基本轨廓形打磨为19号枕，全廓面覆盖5号～19号枕，4号～5号枕之间与直股打磨接槎覆盖，若当日作业覆盖不到位应于点内安排小机覆盖打磨。

4.4 其他

岔间夹直线和道岔连通打磨，遇道岔受限区域时提升部分砂轮，通过后再放下提升的砂轮。道岔打磨两次搭槎作业应控制在5 m范围内，前次作业廓形停止位置为接槎的中心点，但此2.5 m范围不做廓形全覆盖打磨，后次作业时廓形打磨停止位置为接槎的中心位置并在全廓面覆盖打磨时对搭槎范围进行覆盖。

[1] 张立民,张卫华.轮轨波磨形成机理与再现试验[J].西南交通大学学报，2005(8)：33-35.

[2] 周清跃，张建峰.重载铁路钢轨的伤损及预防对策研究[J].中国铁道科学，2010(1)：70-71.

Exploration on high speed railway big machine grinding technology

Ma Yulin

(WestJinanTrackMaintenanceDivision,JinanRailwayAdministration,Jinan250001,China)

Combining with the causes of high speed railway turnout diseases, this paper discussed the high speed railway turnout grinding construction technology, introduced the standards of turnout grinding, and from the elimination different grinding, straight grinding, strands grinding and other aspects, elaborated the specific turnout grinding scheme, helpful to reduce the turnout diseases.

high speed railway, turnout, grinding technology, rail

1009-6825(2016)10-0125-03

2016-01-09

马玉麟(1981- )，男，工程师

U213.6

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