驼峰双开道岔尖轨跟端结构整治探讨

张 沛 中国铁路上海局集团有限公司上海工务段

驼峰设备因受地形限制，线型条件较为困难，是行车设备中的薄弱环节。驼峰小号码道岔受列车冲击力大，零部件磨损速率快，是工务、电务部门日常维修的重点和难点。长期以来，困难的线型条件、繁重的运转负荷、有限的停轮修资源以及工电作业配合不当导致工电结合部病害、特别是峰下双开道岔尖轨跟端结构病害得不到有效地整治，尖轨跟端双头螺栓无法紧固。如何在既有资源下提高驼峰设备的基础质量，是工务、电务部门共同面对的课题。

1 存在问题

驼峰双开道岔尖轨跟端结构病害一直是工务、电务两家棘手的问题，因为缺少相关的检查和养护标准，加上尖轨跟结构状态不良，尖轨跟端的两只双头螺栓能不能紧固的问题一直未能得到解决。电务部门不希望双头螺栓紧固，因为部分双开道岔尖轨跟端双头螺栓紧固后，在尖轨扳动时造成了尖轨扳动阻力增大；但双头螺栓不紧固，会加速尖轨跟各部件的磨损速率，同时造成尖轨跟端严重错牙，严重影响行车安全。

双开道岔尖轨跟部结构在日常检查、养护和整治过程中没有一个明确的标准，如日常检查时尖轨跟端各零部件磨耗达到什么标准时应进行修理，磨耗达到什么程度时应进行更换，日常养护时双头螺栓扭力矩应达到什么标准等。双头螺栓能不能紧固的问题只是一个表象，相关检查、养护、整治标准的缺失，是造成双开道岔尖轨跟端结构状态不良的根本原因。

2 测试方案

为彻底解决这个问题，工务、电务共同成立技术攻关小组，从尖轨跟端双头螺栓紧固程度、双头螺栓磨耗程度、间隔铁螺栓孔磨耗程度和尖轨跟夹板眼孔磨耗程度对尖轨扳动电流的影响入手，对尖轨跟端结构受力情况进行测试，试图找到尖轨跟端各零配件状态与尖轨扳动阻力间的关系，测试方法和流程如下。

（1）测试地点：南翔站上行编发场、下行编组场驼峰。

（2）测试道岔图号：CZ2232、CZ2299。

（3）测试目的：双开道岔尖轨跟双头螺栓紧固扭矩对转辙机扳动影响；尖轨跟间隔铁螺栓孔磨耗程度对转辙机扳动影响；尖轨跟双头螺栓箍子磨耗程度对转辙机扳动影响。

（4）测试方法：

①测试道岔状态较好的双开道岔CZ2299和CZ2232道岔各3组，测试双头螺栓紧固扭矩为200 N·m、300 N·m、400 N·m、500 N·m、600 N·m和未紧固状态时，对转辙机电流影响关系。

②测试道岔状态不良的双开道岔CZ2299和CZ2232道岔各2组，测试双头螺栓紧固扭矩为200 N·m、300 N·m、400 N·m、500 N·m、600 N·m和未紧固状态时，对转辙机电流影响关系；拆检尖轨跟零配件，测量间隔铁、双头螺栓箍子、尖轨跟夹板磨耗值；更换新的间隔铁、双头螺栓或夹板后，测试扭矩对尖轨扳动电流的影响。

（5）工具、材料：扭力扳手、游标卡尺、轨温计、长扳手、尖嘴钳、扳手、间隔铁、双头螺栓等。

3 数据分析

表1 尖轨跟螺栓不同扭矩值对转辙机扳动电流的影响1

主要分析间隔铁或双头螺栓磨耗值与转辙机电流关系，确定磨耗量达到何值时，会影响转辙机扳动。选取一组较为典型的道岔进行分析，具体数据见表1。

理论上，在尖轨跟端各部件结构良好的情况下，尖轨跟螺栓施加的扭矩不会对尖轨扳动阻力造成影响。双头螺栓有个箍子的结构，当双头螺栓施加扭矩时，作用力通过夹板传递到双头螺栓箍子上，再传递到间隔铁上，作用力不会传递到尖轨部位，同时尖轨的扳动存在一个游间。即理论上，尖轨跟端螺栓是可以紧固的，且不会影响尖轨扳动阻力。

由表1可见，随着双头螺栓扭矩的增大，尖轨的扳动电流也随着增大，扭矩至600 N·m时，尖轨扳动电流已经超过10 A，接近了故障电流。经过拆检，发现间隔铁磨耗5 mm，造成作用力无法通过双头螺栓箍子传递到间隔铁上，作用力施加在尖轨跟部，造成尖轨扳动阻力的增大。更换新的间隔铁后，经过测试，电流变化情况见表2。

表2 尖轨跟螺栓不同扭矩值对转辙机扳动电流的影响2

由表2可见，经过更换为螺栓孔无磨耗的间隔铁后，尖轨的扳动电流随着扭矩的增大不变且在可控范围内，可以明确，因间隔铁螺栓孔磨耗因素，造成尖轨扳动阻力增大。

经过多组道岔进行测试，对尖轨扳动电流增大的尖轨跟结构进行拆检、数据分析，发现存在3种情况会对尖轨扳动电流造成影响：双头螺栓箍子长度磨耗、间隔铁螺栓孔磨耗、夹板螺栓孔磨耗。以上三种配件的磨耗，均会造成尖轨跟结构的游间减少，作用力传递到尖轨跟端上，造成扳动电流随着扭矩的增大而增大。

4 通过整治和实践，得出以下结论

（1）尖轨跟端各零配件状态良好时，双头螺栓紧固扭矩的大小不影响尖轨扳动电流；因双头螺栓箍子、间隔铁眼孔、夹板眼孔磨耗等综合因素影响，尖轨跟端结构往往不能保证设计尺寸，造成双头螺栓紧固时对尖轨扳动电流产生影响。

（2）在不断的探索与实践中，明确了“5+4+2”检查和整治标准，即5个项目检查、4项整治措施和2项日常养护要求。

①五个检查项目：在工务、电务联合检查时，电务检查人员检查尖轨转辙机扳动电流是否超过8 A，如果电流超过8 A，则工务、电务共同组织人员对尖轨跟端结构进行检查，工务检查项目主要包括尖轨跟端处开档尺寸、双头螺栓箍子磨耗程度、间隔铁螺栓孔磨耗情况、尖轨跟夹板螺孔磨耗情况。

②四项整治措施：尖轨跟端结构整治时，双头螺栓箍子长度磨耗超2 mm或直径磨耗超3 mm，应对双头螺栓进行更换；对螺栓孔磨耗深度超4 mm的间隔铁进行更换；对螺孔周围磨耗深度超2 mm的鱼尾板进行更换；以上三个条件均未达到，因综合磨耗因素造成的尖轨转辙机扳动电流超过8 A时，可更换箍子加长3 mm的双头螺栓处理。

③两项日常养护要求：在日常养护时，要求尖轨跟端间隔铁与尖轨间禁止垫插片，以保证尖轨扳动游间；尖轨跟端双头螺栓扭矩不小于200 N·m。

（3）对于尖轨跟端扭矩达到200 N·m，但尖轨扳动电流超过8 A的情况，按照以上检查和整治尖轨跟端结构的方法进行整治，形成闭环，从而有效地解决了因尖轨跟端结构影响尖轨扳动的问题。

5 整治效果

南翔上行编组场驼峰和下行编组场驼峰双开道岔经过“5+4+2”方法检查和整治后，经测试，尖轨跟端双头螺栓扭矩全部不小于200 N·m，尖轨扳动电流不受影响，且在正常范围值内。通过双开道岔尖轨跟端结构相关标准的制定，从根本上解决了双开道岔尖轨跟端螺栓无法紧固的问题，明确了尖轨跟端日常检查、养护和整治标准，夯实了驼峰设备基础质量。