提速道岔车载Ⅱ、Ⅲ级偏差分析与整治
摘要：通过对管内线路车载Ⅱ、Ⅲ级偏差情况进行统计分析，发现车载偏差地点多集中在岔区范围内，为提高线路设备质量，我们在对大量岔区车载偏差进行调查的基础上进行分析，查找车载产生的原因，采取相应的整治方法和措施，大大减少了车载病害的发生，保证了列车运行安全和乘客舒适。【关键词】：铁路、提速道岔、车载偏差、原因、整治
1、概述
我们静海工区地处京沪线200km/h 区段，管内上下行正线10km、曲线2km、9组Sc-325提速道岔，正线全部为跨区间无缝线路，由于京沪线运输繁忙，车辆密度大，速度快，管内设备使用几年来车载病害经常发生，甚至出现了Ⅲ、Ⅳ级严重晃车病害，直接影响了行车安全，如何以稳定的设备质量保证列车的安全运行对设备质量提出了更高的要求，为此，我们对静海工区2009年4月—6月份线岔设备车载Ⅱ、Ⅲ偏差情况进行统计分析，发现道岔偏差次数占全部偏差总数的59.3%。
京沪线静海工区2009年4月—6月管内设备车载Ⅱ、Ⅲ级偏差次数统计表
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月份 项目 次数 |
4 | 5 | 6 | 合计 | 所占百分率 |
| 直线车载Ⅱ、Ⅲ级偏差次数 | 2 | 3 | 3 | 8 | 6.8% |
| 曲线车载Ⅱ、Ⅲ级偏差次数 | 11 | 16 | 13 | 40 | 33.9% |
| 道岔车载Ⅱ、Ⅲ级偏差次数 | 24 | 23 | 23 | 70 | 59.3% |
2、提速道岔结构特征及受力分析
我单位管内正线道岔为SC-325型可动心提速道岔，采用藏尖式尖轨结构，尖轨采用矮型特种断面钢轨制造，尖轨跟端为弹性可弯式，转辙与心轨部分采用5点分动外锁闭转换机构，可动心辙叉长、短心轨为60AT制造，用间隔铁联接，通过间隔铁的摩阻力传递区间钢轨温度力，阻止长心轨位移。尖轨可动部分支承在滑床台上，与滑床台无扣件联结，跟端由扣件与岔枕直接联接，为防止尖轨薄弱部分提前受力，尖轨尖端至50mm断面比基本轨低，随着尖轨面的升高，逐渐与基本轨一同承受列车轮载，因此转辙部分结构相对松散，纵向水平、轨向、高低等平顺性较差。在距离尖轨跟端1800mm处设有限位器，其作用为当尖轨与基本轨位移至极限时，限位器将部分温度力向基本轨传递，并限制尖轨基本轨进一步相对位移，因此在限位器附近常有细小弯曲发生，另外由于转辙部分与心轨部分电务设备较多，易造成维修不便形成暗坑吊板影响行车平稳，造成车载病害。
3、提速道岔车载Ⅱ、Ⅲ级病害产生的原因分析
垂加偏差：垂加偏差一般是由轨面纵向高低或隐性高低如空吊板、道床弹性不一等造成，与严重的三角坑、水平及轨面不平顺有关，重点是道岔前后高低不良处所，岔区内线路变化大、捣固不易捣实或叉心的构造病害处形成的暗坑空吊，复合病害形成少，单处病害形成多。
水加偏差：水加偏差主要原因是大方向不良，20米以内2处及以上线路方向、碎弯（S弯）、轨距递减率大于千分之二、单侧空吊板、三角坑及水平超限而形成，水加多发生在岔区、钢轨轨向不良、硬弯处所等。水加偏差和机车的平稳操作有很大关系，在非正常情况制动力的作用下，由于惯性，车体会产生较大左右摇摆式晃动，也能形成偏差。
3.1由岔区外线路原因引起道岔车载病害
某一点线路病害引起的车辆振动需在列车运行前方一段距离内逐渐消失，如在该段距离内又有新的振动产生，就会产生振动叠加，在快速行车条件下，这段距离比常速条件下要大的多，如果在道岔的来车方向一定距离内有线路病害（振动源），那么车辆就会在振动尚未消失的情况下进入道岔，进而对道岔的冲击破坏增强，再加上道岔构造本身引起的车辆振动，一旦产生振动叠加，就必然产生车载病害。
3.2转辙部分和心轨部分空吊板引起车载病害。
可动心道岔的转换设备采用钩形外锁闭装置，转辙部分设3个牵引点，可动心轨设2个牵引点，共5个牵引点，由于牵引点受锁闭框的限制，枕盒石楂与枕底相平，加之受锁闭杆、表示杆和连接板的影响不易捣固，造成牵引点前后2根枕木吊板，形成每隔5米有1处连续2—3mm的高低或隐性高低不良。空吊一旦形成，除空吊本身引起车辆颠簸外，还会使尖轨跳动，尖轨与基本轨在竖向上贴靠关系发生变化，进而引起轮轨关系的变化，产生车载偏差。
3.3无缝道岔尖轨爬行引起的车载病害。
为了保证安全，提速道岔的转辙器结构都是采用基本轨刨切，尖轨尖深入到基本轨轨头以内，即所谓“藏尖式”结构。无缝道由于温度力的作用，经常会引起尖轨爬行，当尖轨产生爬行以后，尖轨与基本轨纵向上的贴靠关系发生变化，进而引起轨距变化，尽管这个变化很小，有时甚至是1—2mm，但由于没有足够的轨距顺坡，也会造成轨距顺坡率超限产生车载病害。当尖轨位移至极限位置时，由于限位器将部分温度力向基本轨传递，以限制尖轨的进一步位移，此时易在限位器附近形成轨向弯曲，引发车载病害。
3.4道岔内部几何尺寸的动态变化引起车载病害。
轨道几何尺寸的少量变化对于普通线路也许不会产生车载偏差，但由于道岔结构的特殊性，在道岔内部少量的几何尺寸变化就有可能引起车载病害，特别是小的三角坑，另外尖轨与基本轨不密贴、间隔铁、轨撑等有间隙，造成道岔整体钢度不足，列车通过时有一定的弹性挤开量，快速行驶的车辆对这一变化较为敏感，容易产生车载病害。
3.5不良作业习惯引起车载病害
现场作业中，为了作业方便及保持轨道几何尺寸少出三角坑，通常以线路的某一股钢轨为基准股，水平保持一侧高2—4mm，在常速下一般不会引起车载病害，但在快速条件下，当设定的基准股与道岔结构不匹配时就会产生偏差，特别是当相邻岔头相对且中间引轨较短时更容易引起车载病害。
3.6轨面不平顺，接头病害造成车载偏差
由于道岔直股全部焊接，道岔内前后引轨均采用铝热焊在线上焊接，受施工工艺和封闭时间的限制，焊接质量不高，用1米直尺对道岔钢轨焊缝测量，焊缝接头不平顺，凹陷或凸起现象普遍存在，尤其是新旧轨结合处，旧轨存在垂磨和变形，焊缝不平的问题更为突出。
3.7转辙部分方向不易保持，容易产生车载病害
转辙部分由于电务设备较多，造成道岔转辙部分碴肩较小，加上冬天除雪要求，枕盒石碴较少，使转辙部分道床阻力减少，当侧向列车顺向通过道岔时产生较大的横向力，易使道岔转辙部分方向外移，形成车载病害。
3.8道岔部件磨损引起车载病害
经过一段时间运营后，道岔不同部分产生的磨耗不同，快速行车对这一变化是比较敏感的，如不及时调整也易产生车载病害。
4、车载偏差整治方法和措施
针对以上提速道岔产生车载偏差的原因分析，我们采用了以下针对性措施。
4.1扩大道岔整修范围，控制道岔前后轨道质量，通过对道岔静态和动态检查分析，发现道岔前后100米范围的水平、方向不良对道岔车载影响较大，所以在道岔整修中将整个道岔区前后延处长100米，检查维修道岔外线路，特别是驶入方向的线路要经常检查，保持岔外一定长度的线路状态良好，确保道岔外方线路100m范围内无漫坑，漫弯，扣件作用良好。
4.2要加强对提速道岔转辙部分的养护，受电务拉杆枕盒内枕木固定板结构影响，该地点不易捣固，且捣因后质量不易保持易产生空吊板，针对此种情况，我们用氧乙炔进行改造，如下图所示：
通过现场实验，经过改进后，枕木固定板仍能很好地固定电机两侧枕木位置，适宜用眼镜蛇捣固机捣固，现场效果明显。
4.3加强对无缝道岔的锁定，特别是加强对直尖轨和曲基本轨的锁定。由于在无缝道岔的设计上在直尖轨后部和曲基本轨中有应力峰，尖轨和基本轨的相对爬行很难完全避免，为减少这个相对爬行量我们要增加扣件锁定力，保持道床、道碴清洁、密实、饱满，对限位器附近方向轨距经常检查，及时消灭病害，为防止产生的应力集中到岔区我们采取冬病夏治的方法，在夏季轨温适合时对岔区无缝线路进行放散锁定，加强扣件复紧确保扭矩不低于140 Nm，增强钢轨与轨枕之间的摩擦力，及时补充石碴，增加道床阻力。
4.4加强对提速道岔检查和维修，几何尺寸要高标准、零误差，细拨、细改道岔内碎弯，以改为主调整不同号码轨距块，调整好钢轨方向使之目测直顺，轨距变化率不超过1%，对细拨细改后的硬弯及尖轨横弯处所用低温Δ加热法进行矫直。
4.5对岔区基本股原则上与岔外线路基本股一致，但还要结合实际情况综合考虑，并严格控制基本股高度，水平应不超过+3mm，当相邻岔头相对且中间引轨较短时，要综合考虑，当一组道岔基准股造成为另一组道岔岔心偏低时要采取其它措施解决，同时注意控制基准股水平值。
4.6加强钢轨整修，控制轨面平顺度。加强对岔区接头焊缝、尖轨、长、短心轨的打磨，采取综合方法整治轨面，使钢轨平顺度1米直尺测量不大于0.3mm，对线上既有焊接接头轨面不平顺严重不良，接头翻白，高低不易保持，经常打磨较直仍不能奏效的矢度大于1.6mm以上的病害，采取切开重焊的方法严格控制焊接质量，提高轨面平顺度。
4.7对转辙部分方向不易保持处所堆高碴肩并埋设地锚加设拉杆锁定：准备1.5米60kg钢轨做立柱，埋设于距外股钢轨1.6米处，上顶面低于道岔踏面50mm，用水泥混凝土浇注，以增大立桩稳定性，养护期过后准备2米轨距杆，杆径Φ32mm，加设绝缘圈半轨底与立桩连接，然后拨正线路方向后拧紧轨距杆螺母，固定轨道位置。
经现场测试，用埋设地锚及加宽堆高道床的方法，能有效地加大轨道横移阻力解决道岔方向不良问题。
4.8要定期对道岔主要部件的磨耗情况进行检查，必要时进行调整，以避免因磨耗对轨道几何尺寸产生较大的影响，局部磨耗较快时，要分析原因，采取减磨措施。
分析以上病害，各种病害多存在着相互因果关系，因此岔区的车载病害是由多方面原因引起的，甚至是由多种原因相互作用，相互叠加造成的，需要综合分析，采取针对性措施。
5、几点体会：
5.1偏差的产生，尤其水平偏差的产生，有多方面因素，包括非工务原因如会车、机车撞压异物、非正常情况下刹车等，由于惯性，车体会产生较大左右摇摆式晃动，从而形成偏差。我们静海工区就遇到过这种情况，机车通知某地点Ⅲ级报警，当维修人员赶达现场时却找不出超限病害，最后发现是撞压异物或机车紧急制动所制，像这种报警出现的特征为该地段当日没有人工维修作业，线路稳定，突然出现大峰值报警且为一趟车报警，后车正常。
5.1综合过来情况看只要是车载反映的Ⅱ、Ⅲ级偏差，在现场一定或多或少存在设备病害，只不过是偏差在动、静态不同作用下大小不同而已，我们要确信机车检测结果的准确性，及时组织人员利用偏差数据指导设备整修，明确原因后编制保养修程，从根本上改变线路结构，从大方向入手，全面提高设备质量。
5.3整治车载偏差，应首先保持大方向良好，再看碎弯，检查处理时兼顾轨距递减率（一般不超过千分之一），当不能兼顾时，掌握宁要轨向，不要轨距对岔区反复出现的偏差地点，应将道岔前后100米为一管理单元综合考虑，捣固时要掌握宁低勿高的原则，采用复合作业法消灭偏差，即对病害地点进行捣、垫、改、磨和调整道岔整体钢度，从而达到“零误差”、“零缺陷”。
5.4水加偏差多是由复合不平顺的叠加造成的，前后20米范围内的三角坑（含空吊板）、大平大方向、轨距递减率等综合形成，因此，我个人认为日常养护工作中，尤其带班班组长应有意地保持大平大方向，不宜为减少工作量而局限于一点一段的顺坡，对于反复出现的垂加偏差还要考虑道床板结致使道床弹性不良，软硬不一，捣固质量难以保持等问题。
5.4强化日常养护中的作业项目，可以有效地防止偏差的发生，如做好钢轨的打磨工作，扣件的复紧工作及时调整顶铁间隙，控制弹性轨撑和配件的松动，使钢轨位置正确，动态稳定，及时更换伤损滑床板，确保道岔整体钢度的良好状态。
6、结束语
随着列车速度的加快，提速道岔各种病害出现的频次明显增加，通过我们上述方法对提速道岔进行了全面整治，有效地降低了车载病害的发生频率，提速道岔车载病害由二季度的平均23.3次/月，降为四季度的（13+12+14）/3 =13次/月提速道岔车载病害频繁得到有效遏制。
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