合金鋼組合轍叉鋪設(shè)及養(yǎng)護(hù)

1、 合金鋼組合轍叉鋪設(shè)與與養(yǎng)護(hù)相關(guān)建議一、合金鋼轍叉簡介合金鋼組合轍叉是今年發(fā)展起來的新型固定型轍叉，心軌尖端部分采用了高強(qiáng)度合金鋼制造，主要特點(diǎn)如下：1、合金鋼轍叉分類組合式合金鋼轍叉結(jié)構(gòu)型式種類結(jié)構(gòu)與特征第類-心軌：鍛造合金鋼叉心，與叉尾標(biāo)準(zhǔn)60一二二鋼軌拼接（或焊連）j：忍二翼軌：普通60鋼軌匸二二特征：翼軌為普通鋼軌，耐磨性差，為此它影響了轍叉的整體使用壽命第類心軌：鍛造合金鋼叉心，與叉尾標(biāo)準(zhǔn)60二-_一-二.一鋼軌拼接（或焊連）”7=芝乏參?滋廠“翼軌：標(biāo)準(zhǔn)60鋼軌鑲嵌合金鋼塊特征：提高了翼軌的耐磨性和轍叉整體使用壽命。鑲嵌工藝較為復(fù)雜第三必心軌：鍛造合金鋼叉心，與叉尾標(biāo)準(zhǔn)60遂姿*彳

2、一-鋼軌拼接（或焊連）翼軌：合金鋼標(biāo)準(zhǔn)60鋼軌:w龍廠二恣初廠特征：提高了翼軌的耐磨性，回避了復(fù)雜診込的鑲嵌工藝，合金鋼用量增加，成本上升第四類心軌：軋制合金鋼60AT軌拼裝，跟端鍛”才核夕壓成標(biāo)準(zhǔn)60鋼軌紇恣孩遂谿-2力翼軌：軋制合金鋼標(biāo)準(zhǔn)60鋼軌滋以“心込幼、逐J特征：目前此類軌型尚無正常供應(yīng)渠道。住采用貝氏體鋼種，使用效果有待觀測。合金量用量最多，造價(jià)偏咼2、合金鋼轍叉組成(以第一類為主)扣件系統(tǒng)翼軌合金鋼心軌連接系統(tǒng)叉跟尖軌墊板合金鋼轍叉主要由翼軌、合金鋼心軌、叉跟尖軌、連接系統(tǒng)、墊板、扣件系統(tǒng)組成：翼軌：是合金鋼轍叉的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)車輪走行、輪軌轉(zhuǎn)移的重要部件，同時(shí)承擔(dān)趾端與線

3、路(道岔)連接的功能，一般具有形成翼軌堆積高功能。翼軌一般采用與線路同軌型的普通鋼軌制造，隨著發(fā)展也有局部采用合金鋼材質(zhì)(鑲嵌或焊接)、合金鋼材質(zhì)鋼軌制造的翼軌出現(xiàn)。合金鋼心軌：合金鋼叉心是形成合金鋼組合轍叉的必要條件，最低機(jī)械性能如下：拉伸強(qiáng)度Rm1240MPa沖擊韌性a70J/cm2(+20C)kua35J/cm2(-40C)ku硬度HRC38-45叉跟尖軌：采用與線路材質(zhì)一致的普通鋼軌制造。連接系統(tǒng)：起到將心軌、翼軌、叉跟尖軌連成整體的作用，由間隔鐵、高強(qiáng)度螺栓副、鋼軌墊圈、防松零件等組成。墊板：是形成轍叉用于與岔枕連接的零件，初次鋪設(shè)該類型轍叉必須配帶墊板，同類型轍叉更換，可僅用轍叉本

4、體。一般轍叉為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，左右開向通過對(duì)應(yīng)的墊板實(shí)現(xiàn)?？奂到y(tǒng)：這部分含墊板與軌件連接、墊板與岔枕連接、彈性墊層等三部分。3、合金鋼轍叉的適應(yīng)性轍叉標(biāo)定的容許通過速度：單開道岔轍叉客車W160km/h、貨車(軸重23t)W90km/h。但是具體實(shí)施通過速度按整組道岔容許速度執(zhí)行。二、訂貨、安裝與鋪設(shè)1、在合金鋼轍叉訂貨中，應(yīng)明確如下內(nèi)容：（1）轍叉型號(hào)，最好以圖號(hào)顯示。若不掌握合金鋼轍叉圖號(hào)，應(yīng)提供整組道岔的圖號(hào)，尤其是12號(hào)、9號(hào)和18號(hào)轍叉，因?yàn)榈啦砥贩N較多，必須做到準(zhǔn)確無誤。用于渡線時(shí)應(yīng)特別注明；（2）轍叉結(jié)構(gòu)型式要求，主要指合金鋼材料分布（參見分類）；（2）材質(zhì)要求，特別是焊接接頭，要特

5、別注意。一般情況未特殊指明采用U75V鋼軌；（3）配軌要求：應(yīng)明確趾跟端加長長度和是否鉆接頭螺栓孔（道頭孔）；（4）供貨范圍：是否帶墊板、板下墊層、岔枕螺栓等；（5）其它特殊要求。2、轍叉由工廠整體組裝出廠，裝卸、運(yùn)輸、和鋪設(shè)時(shí)應(yīng)注意輕裝輕卸，嚴(yán)禁摔、砸和碰擊；由軌道車吊裝時(shí)可帶墊板直接安裝，由人工裝卸時(shí)應(yīng)注意防止墊板變形、損傷。如需拆卸墊板時(shí)各零件應(yīng)做好對(duì)應(yīng)位置編號(hào)標(biāo)記，以免錯(cuò)位而影響裝配精度。3、上道鋪設(shè)前應(yīng)對(duì)轍叉及墊板扣件進(jìn)行一次檢查，墊板上螺栓孔位置應(yīng)與岔枕上孔距一致，轍叉趾跟端開口及各部尺寸應(yīng)符合圖紙要求。4、轍叉可鋪設(shè)在跨區(qū)間無縫線路上，轍叉趾、跟端應(yīng)采用焊接或凍結(jié)接頭。5、岔枕下

6、道床應(yīng)搗固密實(shí)，特別是心軌及心軌與叉跟軌結(jié)合縫處前后岔枕應(yīng)搗固密實(shí)，不得有空吊板。三、現(xiàn)場觀測與維護(hù)1、轍叉鋪設(shè)應(yīng)符合鐵路軌道施工規(guī)范；養(yǎng)護(hù)維修按鐵路線路維修規(guī)則，參照鋼軌組合轍叉養(yǎng)護(hù)維修有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。2、鋪設(shè)初期的復(fù)緊合金鋼組合轍叉既是緊固部件也是傳力部件。聯(lián)結(jié)螺栓規(guī)格：M27，強(qiáng)度等級(jí)10.9S，螺母強(qiáng)度等級(jí)10H,或螺栓強(qiáng)度等級(jí)12.9S，螺母強(qiáng)度等級(jí)12H。聯(lián)結(jié)螺栓將合金鋼叉芯、叉后軌、翼軌及間隔鐵聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，在豎向力和橫向力作用下，各部件之間不應(yīng)發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。同時(shí)在單側(cè)（正線）心軌、翼軌及間隔鐵（不含咽喉間隔鐵)三者之間應(yīng)形成足夠的縱向摩阻力，以保證在溫度力作用下，各部件不出現(xiàn)相

7、對(duì)錯(cuò)動(dòng)，并通過翼軌、導(dǎo)曲線鋼軌將溫度力傳遞至尖軌跟部。由于轍叉為高強(qiáng)度螺栓副緊固體，在運(yùn)營初期各部緊固狀態(tài)有著向運(yùn)營最佳狀態(tài)適應(yīng)的過程，主要有各軌件與基礎(chǔ)高差匹配產(chǎn)生的垂向運(yùn)動(dòng)、間隔鐵(或心軌中類似間隔鐵結(jié)構(gòu)部位)相互研合過程等，這些配合部位的調(diào)整會(huì)減少螺栓副的軸向力，在減小到一定程度會(huì)影響傳遞溫度的能力。為此要求在上道運(yùn)營1個(gè)星期，應(yīng)對(duì)水平螺栓副的扭矩進(jìn)行檢測和復(fù)緊?，F(xiàn)場緊定力矩規(guī)定9001200Nm,可適當(dāng)增大，但不宜超過1400Nm。上道一個(gè)月時(shí)再進(jìn)行檢測，之后可半年進(jìn)行一次檢測(基本上是季節(jié)變化前期)。注意檢測高強(qiáng)度螺栓是否需要復(fù)緊，不能依據(jù)是否松動(dòng)進(jìn)行判斷。其余螺栓扭矩規(guī)定：安裝彈條

8、時(shí)，擰緊螺母以彈條中部前端下顎與軌距塊剛剛接觸為準(zhǔn)；轍叉墊板與岔枕的聯(lián)結(jié)螺栓擰緊力矩為250Nm。出現(xiàn)叉跟尖軌離縫情況的處理：離縫小于7mm時(shí)可以對(duì)水平螺栓進(jìn)行復(fù)緊；大于7mm時(shí)應(yīng)在天氣轉(zhuǎn)暖時(shí)，松開叉跟尖軌相關(guān)水平螺栓副，利用拉軌等措施使叉跟尖軌離縫小于5mm，然后緊定螺栓副。當(dāng)離縫超過10mm，建議對(duì)后端焊接軌進(jìn)行切斷，松開叉跟尖軌相關(guān)水平螺栓副，將叉跟尖軌前移至小于2.0mm縫隙，緊定螺栓，然后焊接或凍結(jié)切開的軌縫。4、打磨維護(hù)磨修肥邊是延長轍叉使用壽命的有效方法。轍叉鋪設(shè)使用后，應(yīng)及時(shí)對(duì)心軌、翼軌和叉跟軌產(chǎn)生的肥邊進(jìn)行打磨處理，防止由于肥邊部位產(chǎn)生裂紋和掉塊。上道后7天內(nèi)進(jìn)行第一次打磨，

9、其后視肥邊寬度達(dá)到23mm，及時(shí)打磨。注意打磨時(shí)不要僅對(duì)肥邊突出軌距線部位進(jìn)行打磨，要注意交角圓弧的打磨：清除肥邊，保持圓角(心軌和叉跟軌R1315mm、翼軌R5R8mm)。保持較好的圓角可較大程度，抑制肥邊的產(chǎn)生，減少裂紋、掉塊產(chǎn)生的幾率，同時(shí)初期較好圓弧的保持，可有效減少打磨次數(shù)。關(guān)于垂磨。固定型轍叉與正常運(yùn)行線路不同，運(yùn)行光帶有其特殊性。在咽喉至心軌50mm斷面范圍內(nèi)存在輪軌接觸變化和轉(zhuǎn)移的必然。由于輪軌接觸位置和接觸寬度的不同，產(chǎn)生垂磨的差異是正常的。對(duì)于翼軌從咽喉至心軌50mm斷面范圍內(nèi)接觸寬度逐漸變小，輪軌接觸部位也從輪緣向輪端過渡，這樣垂直磨耗就會(huì)出現(xiàn)與接觸面從寬到窄成反比的現(xiàn)象

10、，翼軌車輪接觸末端光帶基本形成尖刃狀，受力狀況非常惡劣，所以磨耗最深，也極易造成肥邊、壓潰或剝離掉塊。同時(shí)受車輪假輪緣的影響也會(huì)加劇翼軌的磨耗。另外為了實(shí)現(xiàn)車輪運(yùn)行軌跡的垂向平穩(wěn)，翼軌設(shè)置了抬高，在假輪緣的作用下，翼軌承受主要垂向載荷。而車輪的踏面形狀差別較大，造成正常的輪軌關(guān)系難以準(zhǔn)確設(shè)定和實(shí)現(xiàn)，所以固定型轍叉的輪軌關(guān)系一致是研究的重點(diǎn)。從宏觀上看，運(yùn)行的車輪踏面不同（客運(yùn)和重載）、線路運(yùn)營狀態(tài)（客運(yùn)與重載的比例、車輪維護(hù)狀態(tài)）不同不可能實(shí)現(xiàn)完全適合的輪軌關(guān)系。目前只能依據(jù)客運(yùn)專線、重載專線進(jìn)行分類設(shè)計(jì)，對(duì)于客貨混運(yùn)難度非常大，即使找出該線車輪的分布規(guī)律，改善輪軌關(guān)系，也難以具有普遍的適用性

11、。所以翼軌垂直磨耗按正常鋼軌磨耗判定是不合理的。按鐵路線路維修規(guī)則規(guī)定，翼軌構(gòu)造加高6mm不計(jì)入垂直磨耗量。改善垂磨的措施：努力改善輪軌配合關(guān)系是提高使用壽命的有效措施：輪軌關(guān)系針對(duì)整個(gè)線路難以實(shí)現(xiàn)釋義的匹配，但是針對(duì)具體岔位是可以實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)光帶、磨耗、肥邊等現(xiàn)象可以進(jìn)行綜合判斷。（1）垂向的平順性：利用平尺或弦線沿工作邊方向綜合判斷軌面的平順。如本批轍叉由于翼軌未進(jìn)行銑削造成軌面存在較大的不平順，造成車輪在理論尖端前后有較大的抬高，會(huì)造成列車運(yùn)行的平穩(wěn)性差，這種不平順會(huì)造成輪對(duì)對(duì)高點(diǎn)前后的垂向沖擊，加劇磨損，前部由于受力面積寬，影響較小，后部本來接觸面積就小，在加上較大的沖擊，磨損的加劇程

12、度會(huì)很大。為此需要對(duì)咽喉至30mm斷面進(jìn)行平順性打磨。（2）順向出叉（列車從跟端向趾端行駛）的翼軌尾部光帶處理：在順向出叉運(yùn)營條件下，翼軌后端在磨損超過5mm狀態(tài)下，會(huì)形成較為明顯的棱角，而這種棱角部位并不是嚴(yán)格與車輪踏面極限遠(yuǎn)端匹配，個(gè)別車輪會(huì)對(duì)該棱角沖擊，造成列車運(yùn)行出現(xiàn)水平晃車。因此建議對(duì)順向出叉的轍叉翼軌末端光帶進(jìn)行加寬處理。（3）關(guān)于心軌與翼軌受力分配：心軌與翼軌的輪軌轉(zhuǎn)移和受力分配較為復(fù)雜，可依據(jù)光帶和磨損狀況，進(jìn)行處理。一般情況下可對(duì)心軌30mm斷面后翼軌進(jìn)行預(yù)先處理，一是加大光帶寬度，二是對(duì)翼軌頂面進(jìn)行適當(dāng)磨修降低，增大翼軌圓弧，尤其光帶末端圓弧可增大至R13mm，人為減少尖刃

13、狀光帶部位的受力，減少破壞程度。（4）關(guān)于垂磨深度：一般主要集中與翼軌光帶末端，初期運(yùn)行翼軌末端會(huì)有較快的磨損，這基本上是假輪緣引起的，按車輪磨耗9mm，磨耗型車輪會(huì)有34mm的假輪緣產(chǎn)生，客車車輪會(huì)有56mm假輪緣產(chǎn)生。這就說明翼軌光帶末端有可能低于心軌46mm，加上翼軌抬高57mm，再有心軌允許的垂直磨耗6mm，翼軌顯現(xiàn)磨耗會(huì)達(dá)到20mm左右。當(dāng)然翼軌為鋼軌制造，下部缺少支撐這么大的磨耗對(duì)翼軌強(qiáng)度是個(gè)極大的考驗(yàn)。為此建議在翼軌絕對(duì)垂磨大于8mm時(shí)，要依據(jù)心軌40mm斷面高度，提前對(duì)翼軌進(jìn)行垂向修磨，減少磨耗后翼軌的受力，從而避免翼軌的突然破壞。5、補(bǔ)焊翼軌（鋼軌材質(zhì)）磨耗到限時(shí)，可依據(jù)TB

14、/T1631-2002鋼軌電弧焊補(bǔ)技術(shù)條件進(jìn)行補(bǔ)焊；合金鋼材質(zhì)的補(bǔ)焊目前還沒有經(jīng)鐵道部審查的焊補(bǔ)技術(shù)條件，可采用KD286焊條進(jìn)行線上堆焊磨修，修復(fù)工藝按高錳鋼轍叉焊修相關(guān)規(guī)定方法進(jìn)行。需提供技術(shù)支持時(shí)可與轍叉生產(chǎn)廠聯(lián)系。但是道岔制造廠不主張對(duì)合金鋼轍叉進(jìn)行補(bǔ)焊作業(yè)。若感興趣，對(duì)非重要線路，易于觀測的岔位進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，我公司將竭力配合，以便形成成熟的在線焊補(bǔ)工藝。合金鋼轍叉是近幾年發(fā)展起來的一個(gè)新的品種，有其明顯的優(yōu)勢（強(qiáng)度高，使用壽命長等），但是近年隨著應(yīng)用范圍及數(shù)量的擴(kuò)大，相繼出現(xiàn)不少問題（有一定的質(zhì)量離散型、特別是翼軌破損造成的提前下道現(xiàn)象較多）?？梢哉f合金鋼轍叉在各路局的觀測、養(yǎng)護(hù)、維

15、修中已經(jīng)作為重點(diǎn)，無形中增加了現(xiàn)場維修工作量和安全隱患。但是合金鋼轍叉與高錳鋼轍叉相比存在以下不足：（1）各部件以栓接為主，整體性不強(qiáng)；（2）鋼軌、合金鋼的裂紋延遲性較高錳鋼轍叉差別較大，在線使用的安全性，成為主要問題。（3）由于發(fā)展過快，技術(shù)成熟性相對(duì)欠缺。如結(jié)構(gòu)型式，在發(fā)源地德國，基本都屬于半焊結(jié)構(gòu)：心軌與叉跟尖軌焊接，合金鋼與間隔鐵焊接等。這些技術(shù)措施較好的解決了溫度力傳遞和整體性問題。（4）合金鋼的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系不完善。目前我國在線應(yīng)用的合金鋼轍叉，非道岔制造廠占據(jù)了絕大部分，受各方面影響質(zhì)量狀態(tài)的真實(shí)性存在一定問題。造成虛報(bào)現(xiàn)象較多，使鐵路主管部門積極推進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，這給線路實(shí)際養(yǎng)

16、護(hù)造成了較大問題。日前我公司結(jié)合美國拼裝轍叉和我公司引進(jìn)的深度爆炸硬化技術(shù)，試制了一批高錳鋼叉心拼裝轍叉，該轍叉具有以下優(yōu)點(diǎn)：用加翼軌的大叉心拼裝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)主要沖擊表面錳鋼化；間隔鐵與心軌為整體設(shè)計(jì)，提高了轍叉的穩(wěn)定性；采用增加實(shí)體厚度設(shè)計(jì)，提高抗彎模量，增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；采用翼軌軌底統(tǒng)一傳力設(shè)計(jì)，改善叉下基礎(chǔ)受力分布，改善水平螺栓受力狀況；采用新型軌頂輪廓設(shè)計(jì)，改善輪軌關(guān)系，優(yōu)化受力分布，提高心軌使用壽命，減少養(yǎng)護(hù)維修工作量；采用深度硬化技術(shù)，提高轍叉使用受命；實(shí)現(xiàn)與既有轍叉的互換。該轍叉具有錳鋼轍叉安全性高的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在主要沖擊部位（包括翼軌）實(shí)現(xiàn)錳鋼化；經(jīng)過深度爆炸硬化，硬化層深度不小于25mm，表面硬度不小于320HBW（與淬火鋼軌硬度趨于一致）；具