浅谈高速18#道整治

【摘要】随着高速铁路的大量开通，18#及更高型号的提速道岔大规模使用，在运营中经常出现状态不良的道岔，维修养护效果一般，根据南昌铁路局高铁杭深线18#使用情况，简要介绍了18#道岔的整治方式。

    【关键词】18#道岔；人体感觉不良；结构调整；光带打磨0前言

    2009年5月21日，高铁杭深线（时速250km/h）温福段落成。2011年8月杭深线时速由250km/h降为200km/h。通过2年运行，以及两年来的经验摸索研究，但杭深线一些顽固道岔人工添乘感觉不良频率很高，组织人力整治，只能缓解数日，不能长期有效地保持设备的良好状态。因此，福州工务段霞浦线路车间专门成立了道岔攻关小组，在宝桥技术指导下以福安站21#道岔为试点，对人工感觉不良情况进行攻关，力求消除SY-III报警和人工感觉不良。

1现状调查

1.1福安21#岔2011年9、10月份人工感觉不良数据统计

    人体感觉明显晃车23次（每日添乘）。

1.2作业前福安21#岔动态情况

    福安21#岔在9月和10月基本上每天都报水加三级，峰值大的0，15、0.16，人工感觉也很明显，每天都有人工感觉不良，有时感觉微晃，每个类型的机车都有明显的晃车。

    福安21#岔9月17日动检车的检查情况看，尖轨和心轨的轨向和轨距都比较明显，峰值也较大。尖轨K767+832~848的右轨向-3.0—2.Omm，横向加速度-0.03-0.06g；心轨K767+777—803左轨向-2.6~2.2，横向加速度-0.06-0.03g，在心前得高低也较大。

    10月26日作业前轨检仪的数据上分析：心轨K767+770~800轨向轨距也较大，轨向峰值-2.6~3.lmm。在心前也有一个高低。

2目标确定

2.1课题目标：降低水加峰值，消除三级超限，减轻人体感觉

2.2目标可行性分析：

3原因分析

    作业前，分别检查福安21#直外轨向（含岔前、后）、直内股轨向（心轨）、轨距、水平、支距、动程、框架、咽喉尺寸、顶贴间隔等，对整个道岔的几何尺寸和结构尺寸进行全面的检查。

3.1几何尺寸分析

    分析1：直外股轨向

    第一撬轨向（岔前53#-31#枕木）：0-5.5mm

    第二撬轨向（32#-岔后138#枕木）：-2.3-5.2mm

    福安21#岔长波轨向尖、心轨都比较严重，而30米内的弦轨向都不是很严重，为了保证整个道岔的长直，采用在尖、心轨分别拉一长弦。从图上可以看出直外股轨向在尖、心轨都偏离道心方向，在128#-137#枕轨向又往道心方向偏离。

    分析2：心轨直内股轨向

    80#-117#枕木轨向：-2.2-2.Omm

    福安21#心轨直内股轨向在90#、91#、107#、108#、109#枕轨向偏离道心比较严重，94#-100#枕轨向偏向道心比较严重。这样形成—个连续的“S”弯，心轨部分存在不足位移。

    分析3：道岔轨距

    福安21#岔整个道岔轨距不顺、整体轨距还好，有些部位轨距变化率较大，整个道岔轨距-3.0-0.2mm，在岔后焊缝前后，轨距峰值达到-3.Omm。

    分析3：道岔水平

    福安21#岔水平在50# ~58#直内股过高，最大达4.Omm；在岔心80#~102#水平也高，但问题不是很严重。

3.2结构尺寸分析

  1）尖轨支距34#、35#、36#直股支距偏大很多．36#支距偏大6.lmm造成尖轨不足位移，曲股的支距也偏大。

  2）人字尖间隔铁支距偏小，103#枕支距偏小2.Omm。

  3）尖轨框架实际值与理论值偏差很大，有偏小也有偏大，最小的差值小-8.2mm，最大的差值大4.5mm。

    4）心轨辙岔咽喉尺寸偏大．91#枕偏大2.Omm。

    5）道岔尖心轨的动程都偏小，尖轨三动偏小l.Omm，心轨二动偏小-1.2mm。

  6）尖心轨顶贴存在顶死或是缝隙过大。部分扣件扭力不足。

3.3道床阻力不足分析

  道床阻力不足，道岔岔前道心石渣不足，岔心到岔后存在不同程度的缺渣。

3.4光带不良

  福安25#翼轨光带不良。长心轨厚度50mm后对应的翼轨表面有轮轨接触的光带，而这一段应该是心轨完全受力段，因此翼轨出现光带为异常、

必须打磨处理。

4对策实施

4.1  实施一：加强检查的准确性和全面性，制定检查措施纳入作业制度。

    1）针对福安21#道岔的检查要结构状态与几何状态并重。检查部位根据轨检车、动检车等车载检查及人工感觉不良的反应，检查小车与人工检查相结合，前后100米范围做重点检查，要求轨距，水平每块板一查高低方向远看，近看相结合，反复确认定点，弦量方向每块板一量。

  2）结合几何尺寸进行结构检查，检查结构上是否影响几何尺寸或结构本身缺陷，如焊缝、接头、规矩块是否存在离缝、失效、扭力程度、钢轨硬弯、转辙机部分的密贴程度、顶铁状态、关键部位螺栓部件是否松动失效或缺失。

    对周围环境进行观察，如于相邻设备的衔接情况，路基沉降情况等。

4.2实施二：拨正方向、改轨距

    1）核对、核准CP3点

    2）拉直福安21#直外股轨向

    （l）根据轨检仪数据，结合各种波长综合考虑，定出长弦零点。

    （2）综合考虑小车数据和道岔部位，避免在尖、心轨分撬定出以下两弦位置：（方向误差±0.5mm）

  第一撬：岔前53#-31#

  第-撬：2#-岔后138#

  （3）心轨的轨向综合考虑轨向和轨距进行调整，最后把整个道岔的轨距做顺，轨距变化率控制在千分之二内。轨距调整不到位的采用移枕的方法。

4.3实施三：水平全部做成直内股高Imm

  -水平在50#~58#直内股过高，最大达4.Omm；在岔心80#~102#水平也高，对着两处的水平进行起道捣固作业，全部做成内直股高l.Omm，误差控制在±0.5mm。

4.4实施四：调整道岔顶铁缝隙和零件及扣件压力

    1）根据要求，结合实际。杭深线各部联结零件及扣件压力。

  2）尖轨、心轨部分重点整治，结合几何尺寸对顶铁、间隔铁采用抽垫垫片，打磨等方法，使顶铁间隔铁作用良好，保持垫切部分的密贴。顶贴、间隔铁、支距扣板等缝隙控制在0.5-l.Omm。

4.5实施五：调整道岔的结构尺寸

    1）尖轨支距尺寸调整

    调整35#、36#、37#的铁轨距块大小调整支距值，根据轨距块大小调整到最接近理论值，再通过调整缓冲轨距块调整轨距。调整后尖轨尺寸

如下：

3.2原断面模型固定和颤振时表面压力对比分析

    图4是原模型颤振发散时的本征模态及固定时的本征模态对比图。从图4中可以看出：原断面模型颤振发散时的第1阶模态与固定时的第1阶模态很相近，颤振发散时的第

4阶模态与固定时的第3阶模态很相近，颤振发散时的第5阶模态与固定时的第6阶模态很相近，颤振发散时的第6阶模态与固定时的第5阶模态很相近。原断面模型颤振发散时的第2，3两阶本征模态在模型固定时没有与之相近的模态，其它模态在模型固定时都有与之相近的模态。

4小结

  本论文通过对典型钝体断面模型和加稳定板模型进行表面压力采样并使用POD方法进行分析，从压力分布角度探讨颤振发散的机理。分析结果表明：

4.1钝体断面模型颤振时上方右侧和下方左侧的压力波动在总升力矩波动中占了绝大部分；

4，2原断面颤振时表面压力POD分解第二阶本征模态对应的主坐标有明显的发散趋势，且其幅值谱有明显的卓越周期和较大的幅值：

4.3原断面模型颤振发散时的第2，3两阶本征模态在模型固定时没有与之相近的模态，其它模态在模型固定时都有与之相近的模态。