固定型辙叉心轨加宽技术

固定型辙叉心轨加宽技术1固定辙叉查照间隔2009年版本《技规》

：第46条道岔应经常保持良好状态，有下列缺陷之一时，禁止使用：7.辙叉心作用面至护轮轨头部外侧的距离小于1391mm，或翼轨作用面至护轮轨头部外侧的距离大于1348mm。2014年版本《技规》

：高速和普速均为：第48条道岔应保持良好状态，道岔各零部件应齐全，作用良好，缺少时应及时补充。道岔出现伤损或病害时，应及时修理或更换。2固定辙叉查照间隔（1）固定型辙叉存在有害空间和辙叉轮缘槽，造成车轮踏面和辙叉的接触区域产生如图所示的“翼轨磨耗三角区”和“心轨磨耗三角区”。固定型辙叉心轨加宽技术的必要性2固定辙叉查照间隔（2）目前我国重载线路的辙叉伤损比较严重，服役寿命远小于国外同类型道岔。经过调研分析，了解到国外机车车辆轮对参数和我国不同，造成车轮与辙叉心轨及翼轨的总接触截面宽度大于我国辙叉。固定型辙叉心轨加宽技术的必要性欧洲和中国车轮在辙叉中位置2固定辙叉查照间隔（2）目前我国重载线路的辙叉伤损比较严重，服役寿命远小于国外同类型道岔。经过调研分析，了解到国外机车车辆轮对参数和我国不同，造成车轮与辙叉心轨及翼轨的总接触截面宽度大于我国辙叉。固定型辙叉心轨加宽技术的必要性美国和中国车轮在辙叉中位置2固定辙叉查照间隔中国铁路机车车辆的轮对参数相关标准在上世纪80年代和本世纪初修订过2次。当初确定辙叉查照间隔尺寸所依据的蒸汽机车已完全被内燃和电力机车取代。基于上述变化，中国铁路道岔固定型辙叉及护轨各部间隔尺寸应按照修订后的轮对参数和相关标准进行修改。固定型辙叉心轨加宽技术的可行性2固定辙叉查照间隔固定型辙叉心轨加宽技术的可行性2固定辙叉查照间隔查照间隔：指护轨工作边至心轨工作边的距离，其值应保证轮对在最不利的条件下，借护轨制约一侧车轮而不使另一侧车轮冲击辙叉心轨尖端。是保证车轮不撞击心轨，即心轨尖端薄弱断面不承受横向力。固定型辙叉心轨加宽技术的可行性有离缝2固定辙叉查照间隔护背距离：指护轨工作边至翼轨工作边的距离，其值应保证轮对在最不利的条件下，不被卡在翼轨和护轨之间。2固定辙叉查照间隔固定型辙叉心轨加宽技术的可行性（1）查照间隔标准值数值分析蒸汽机车电力、内燃机车2固定辙叉叉查照间间隔（a）机车车辆辆曾用\现用轮对对参数和和辙叉各各部间隔隔曾用现用固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可行性2固定辙叉叉查照间间隔查照间隔隔曾用：按蒸汽机机车轮对对检算：：=1356+33+2=1391mm。按电力、、内燃机机车轮对对及车辆辆轮对检检算：=1356+32=1388mm。现用：按机车轮轮对检算算：查照照间隔=1354+34=1388mm。按车辆轮轮对检算算：查照照间隔=1355+32=1387mm；固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可行性（a）机车车辆辆曾用\现用轮对对参数和和辙叉各各部间隔隔2固定辙叉叉查照间间隔护背距离离曾用：按电力、、内燃机机车轮对对及车辆辆轮对检检算=1350-2=1348mm。现用：按机车检检算：=1350-2=1348mm。按车辆检检算：=1351-2=1349mm。固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可行性（a）机车车辆辆曾用\现用轮对对参数和和辙叉各各部间隔隔2固定辙叉叉查照间间隔固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可行性（a）机车车辆辆曾用\现用轮对对参数和和辙叉各各部间隔隔(3)护轨平直直段轮缘缘槽曾用：=1435-1391-2=42mm现用：=1435-1388-2=45mm，根据国国内外护护轨的实实际取值值确定为为为42mm。2固定辙叉叉查照间间隔固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可行性（a）机车车辆辆曾用\现用轮对对参数和和辙叉各各部间隔隔(4)辙叉轮缘缘槽在护轨轮轮缘槽宽宽度th已经确定定的情况况下，能能使具有有最小内内侧距的的的轮对对自由的的通过辙辙叉，及及满足护护背距离离的要求求。曾用：辙叉轮缘缘槽=1435-（1348+42）=45mm，取值为为46mm。现用:辙叉轮缘缘槽=1435-（1348+42）=45mm，取值为为46mm。2固定辙叉叉查照间间隔固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可行性（a）机车车辆辆曾用\现用轮对对参数和和辙叉各各部间隔隔(5)辙叉咽喉喉轮缘槽槽保证在最最不利条条件下，，即轮对对一侧车车轮轮缘缘紧贴基基本轨运运行时，，另一侧侧车轮轮轮背能够够顺利通通过，而而不冲击击翼轨咽咽喉弯折折点。曾用：=(1435+2+3）-(1350-2)-22=70mm，推荐取取值68mm。经过长长期的实实践，固固定辙叉叉辙叉咽咽喉轮缘缘槽取值值为65mm。现用:=(1435+2+3）-(1350-2)-22=70mm，取值为为65mm。2固定辙叉叉查照间间隔通过对德德国和美美国辙叉叉查照间间隔进行行调研，，得到如如下启示示：我国采用用的计算算理论正正确但过过于保守守，安全全余量偏偏大；查照间隔隔的设置置可根据据线路具具体条件件执行不不同标准准。固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可行性（b）德国和和美国查查照间隔隔设计2固定辙叉叉查照间间隔固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可行性（2）查照间间隔标准准值的试试验验证证试验目的的：为测试查查照间隔隔Dx≥1388能否保证证车轮安安全通过过辙叉。。试验内容容：在大秦线线茶坞站站和大秦秦线湖东东编组站站进行固定型道道岔心轨轨加宽试验顶面面下10～16mm处侧面粘粘贴若干干尺寸的的试片，如图所示示。2固定辙叉叉查照间间隔试验结论论：证明查照照间隔1385mm可保证车车轮踏面面不会接接触心轨轨。（2）查照间间隔标准准值的试试验验证证固定型辙辙叉心轨轨加宽技技术的可可行性2固定辙叉叉查照间间隔心轨加宽宽设计技术与仿仿真分析析（1）心轨加加宽设计计技术2固定辙叉叉查照间间隔心轨加宽宽设计技术与仿仿真分析析（2）30t轴重货物物列车顺顺、逆向向过岔的的动力学学仿真计计算采用NURCARS软件，计计算了车车辆车轮轮踏面采采用LM型踏面和和“实测磨耗耗型踏面面”时的轮轨轨间隙。。计算结果果表明：：在心轨加加宽的条条件下，，辙叉区区轮轨游游间最小小值为2.2mm，车轮轮轮缘不会会接触辙辙叉心轨轨工作边边，心轨轨加宽技技术是安安全可行行的。2固定辙叉叉查照间间隔心轨加宽宽设计技术与仿仿真分析析（3）心轨加加宽技术术特点加工要要求：：通过减减少铣铣削心心轨轨轨头材材料实实现心心轨加加宽,不增加加任何何成本本。使用寿寿命：：承载面面积增增加的的同时时其使使用寿寿命必必然增增加，，且心心轨变变得更更加粗粗壮，，塑性性变形形减少少。经济性性：辙叉使使用寿寿命可可延长长32%以上，，全国国铁路路可少少用1万组辙辙叉，，同时时减少少相应应的更更换工工作量量，降降低维维修费费用和和对行行车的的干扰扰，在在行车车特别别繁忙忙的重重载铁铁路和和干线线铁路路具有有重要要的经经济和和社会会效益益。2固定辙辙叉查查照间间隔采用心心轨加加宽技技术的的合金金钢组组合辙辙叉实实车试试验采用心心轨加加宽技技术新新型合合金钢钢组合合辙叉叉翼轨轨和心心轨截截面图图2固定辙辙叉查查照间间隔心轨侧侧面粘粘贴2mm、4mm聚乙烯烯塑料料薄片片心轨侧侧面粘粘贴2mm、4mm聚乙烯烯塑料料薄片片，测测试心心轨加加宽后后轮缘缘和心心轨作作用边边的缝缝隙。。采用心心轨加加宽技技术的的合金金钢组组合辙辙叉实实车试试验2固定辙辙叉查查照间间隔新型辙辙叉上上道试用（1）采用用心轨轨加宽宽技术术辙叉叉的上上道试试用2012年9月3日，我我国第第一组组采用用了““心轨轨加宽宽技术术”的的12号辙叉叉铺设设在朔朔黄铁铁路西西柏坡坡站24号岔位位。辙叉加加宽方方案为为心轨轨20mm至50mm断面单单侧加加宽4mm，心轨轨总加加宽8mm，查照照间隔隔名义义值为为1389mm。至2014年7月3日，该该道岔岔使用用20个月，，且在在长期期运营营条件件下保保证2mm以上的的心轨轨工作作边和和列车车车轮轮轮缘缘间隙隙。2固定辙辙叉查查照间间隔新型辙辙叉上上道试用（1）采用用心轨轨加宽宽技术术辙叉叉的上上道试试用采用心心轨加加宽技技术的的18号道岔岔2014年4~5月份上上道至至今经经过了了5~6个月的的试用用，列列车通通过总总重接接近1.5亿吨，，心轨轨最大大加宽宽处侧侧面未未见有有擦痕痕，辙辙叉状状态良良好。。2固定辙辙叉查查照间间隔新型辙辙叉上上道试用（2）新型型辙叉叉磨耗耗特性性测试试与使使用寿寿命试试验为试验验辙叉叉心轨轨加宽宽对使使用寿寿命的的影响响，选选取了了同一一工厂厂生产产的同同一批批号的的两组组合金金钢组组合辙辙叉进进行实实车试试验，，一组组辙叉叉心轨轨加宽宽8mm，一组组辙叉叉心轨轨不加加宽。。2固定辙辙叉查查照间间隔新型辙辙叉上上道试用（2）新型型辙叉叉磨耗耗特性性测试试与使使用寿寿命试试验磨耗量量比较较

最大垂直磨耗方案心轨翼轨心轨加宽方案（通过总重为2.23亿吨）2.8mm2.4mm心轨不加宽方案（通过总重为1.07亿吨）3.9mm1.7mm2固定辙辙叉查查照间间隔新型型辙辙叉叉上上道道试用用（2）新新型型辙辙叉叉磨磨耗耗特特性性测测试试与与使使用用寿寿命命试试验验磨耗耗速速率率比比较较

垂直磨耗速率方案心轨翼轨心轨加宽方案0.9/亿吨0.8mm/亿吨心轨不加宽方案2.5mm/亿吨1.4mm/亿吨2固定定辙辙叉叉查查照照间间隔隔总结结与建建议议（1）总总结结需求求角角度度：：为为了了延延长长我我国国固固定定型型辙辙叉叉使使用用寿寿命命，，应应基基于于我我国国轮轮对对参参数数修修订订查查照照间间隔隔并并在在此此基基础础上上发发展展我我国国的的心心轨轨加加宽宽技技术术。。技术术要要求求：：我我国国机机车车及及车车辆辆轮轮对对尺尺寸寸和和容容差差的的改改变变需需要要重重新新修修订订我我国国道道岔岔的的查查照照间间隔隔。。仿真真分分析析：：心心轨轨加加宽宽后后，，计计算算得得到到的的轮轮轨轨游游间间最最小小值值为为2.2mm，可可保保证证行行车车安安全全。。试验验验验证证：：目目前前我我国国已已有有若若干干组组12号和和18号道道岔岔采采用用了了““心心轨轨加加宽宽技技术术””，，长长期期观观测测数数据据表表明明，，辙辙叉叉工工作作边边和和轮轮缘缘间间至至少少存存在在2mm以上上的的游游间间。。心心轨轨加加宽宽辙辙叉叉的的应应用用实实践践和和长长期期观观测测试试验验证证明明了了心心轨轨加加宽宽技技术术的的安安全全性性和和可可行行性性。。现场场应应用用：：心心轨轨加加宽宽对对比比试试验验表表明明，，心心轨轨加加宽宽后后，，辙辙叉叉心心轨轨和和翼翼轨轨的的磨磨耗耗速速率率显显著著降降低低，，寿寿命命显显著著延延长长。。2固定定辙辙叉叉查查照照间间隔隔总结结与建建议议（2）建建议议将查查找找间间隔隔标标准准值值由由≥≥1391mm修订订为为≥1388mm，为为心心轨轨加加宽宽留留出出空空间间。。固定定辙辙叉叉查查照照间间隔隔2006年版版本本《修规规》：第3.9.1条单开开道道岔岔轨轨距距：：辙叉叉部部分分轨轨距距，，直直、、侧侧向向均均为为1435mm。第3.9.5条查查照照间间隔隔（（辙辙叉叉心心作作用用面面至至护护轨轨头头部部外外侧侧的的距距离离））不不得