重载铁路信号道岔病害探讨
高翔 郭成章 刘景权
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高翔 郭成章 刘景权,. 重载铁路信号道岔病害探讨[J]. 信号处理与图像分析,2023.9. DOI:10.12721/ccn.2023.157234.
摘要:
道岔是铁路线路的重要组成部分,各部位零件较复杂、薄弱。在经过多年运营后,道岔钢轨会出现许多病害。道岔是高速铁路线路设施中的关键部件, 道岔的质量直接关系到列车运行的安全、列车运行的速度、运行线路的维护费用和线路的使用效率。
关键词: 铁路;道岔;探伤
DOI:10.12721/ccn.2023.157234
基金资助:

道岔作为引导机车、车辆的线路连接设备,数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点,与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。常规探伤手段道岔钢轨探伤已无法满足重载铁路钢轨探伤需求,在当前列车规模化开行的运输形势下,研究如何加强道岔重点部位钢轨探伤措施,对于保障钢轨安全和重载铁路的安全运输具有重大意义。

一、铁路信号技术在我国的发展历史及前景探索

铁路信号技术在我国发展迅速,它在相当程度上也成为了我国铁路现代化发展进程中的重要步伐,越来越成为铁路机组设备不可或缺的重要组成部分。在早期,我国铁路信号技术主要围绕联锁系统展开技术研究及运用,秉承闭塞、列控系统技术理念,并经历了包括机械联锁、电机联锁、电气联锁和计算机联锁4个重要时期。这其中电气联锁时期还衍生了继电联锁和电锁器联锁两种设备,虽然技术类型丰富但依然还存在技术缺陷,例如在设备中严重缺乏人机对话交流环节,难以实现有效操作,且其联锁功能也不够完善,这导致许多操作无法有效实现。再一点就是它的造价极高,且占用了大量的人力物力,而所产生的经济效益回报却相对较低,无法满足行业发展需求。而后,为了迎合时代发展,实现技术革新,计算机联锁技术出现,它能够通过计算机网络来满足铁路车站之间的有效沟通联系,当前计算机联锁系统都通过控制微机作为技术内核,它是一种可靠性较高且功能性相当丰富的电子设备,能够为铁路网络提供全电子化、全信息化技术支持,对我国铁路信号闭塞系统的进化完善也有推力作用。

二、道岔常见病害

1、转辙器部分。道岔转辙器部分主要表现在基本轨顺坡终点接头外没有过渡的道岔平枕,道岔平枕与Ⅱ型、Ⅲ型枕直接过渡,道岔平枕与Ⅱ型、Ⅲ型枕之间存在高度差,在动态下弹性不一致,列车通过接头时产生的巨大冲击力不能均匀的传递给道床,造成接头高低空吊病害。

2、道岔曲尖轨起到使列车转向的作用,车轮进入曲尖轨时,由于运行方向的改变,车轮对曲尖轨产生横向冲击力,造成动能损失,形成侧磨或轧伤。由于日常养护过程中对两个牵引点涉及的轨枕捣固密实度不够,基本轨在重力荷载作用下产生被动的扭曲和变形,久而久之钢轨表面会产生鱼鳞纹和作用边的肥边,鱼鳞伤不及时打磨就会越来越深,造成基本轨的伤损,更换会造成原材料使用中的浪费。

3、辙又是道岔的中心,由于其构造原因,列车通过是会产生振动,形成冲击力,又因为辙叉心道床不易捣固,则会造成辙叉心沉落,水平不良,加之辙叉存在有害空间,心轨尖端易于磨损,使辙叉心和翼轨产生垂直磨耗,而翼轨垂磨又增大了车轮对心轨的冲击,形成马鞍型心轨。

三、重载铁路信号道岔病害原因

(一)钢轨污浊影响信号传输

因为钢轨表面不能进行常规性清洁,受到外部影响,钢轨表面经常出现污浊和锈迹,而这些都会对电阻率造成影响,传送的电路信息就会因此受到干扰,进而诱发信号系统病害出现,无法对岔道、信号机进行有效监督控制。虽然列车行驶所产生的摩擦能够带走一定量的污浊以及锈迹,可是受列车量影响,不能达到全方位清洁的效果。并且还会加大电压,过大的电压还会影响电路分流器的正常使用,同样对轨道信号输送造成制约。

(二)接电松动,网络中断

接触不良同样会导致信息设备失去原有效果,而主要原因有端子出现松动、接点处存在氧化、路线接触不良三种。当接点遭受腐蚀、焊接不紧密等就会引发端子松动问题。接点处出现绝缘体、灰尘等就会引发绝缘现象,造成接点氧化。如果按键触点、继电器之间安装距离不合理,在压力较小的情况下,便会出现误差,导致信息传输中断。

(三)设备本身缺陷积累病害

本身零件质量过低,再经过长时间的使用,会导致磨损严重,进而引发质量问题。像是岔道零件和信息系统器材,需按照相关规定进行购买安装,如果忽视标准化限制,那么就会为铁路运行埋下设备安全隐患。除此之外,设备长时间使用不更替,致使各类不良因素累加,同样会造成病害。

(四)人工维修作业存在局限性

因为岔道设备受外界压力大,长期高负荷运转很容易出现质量问题,在此过程中就需要相关人员进行维修作业处理,但是现阶段对岔道的维修力度并不大。不仅是在岔道方面,人为原因还波及到信息系统运行方面,由于在进行信息系统维修养护时没有按照标准进行,甚至出现了线路安装错误的情况,进而引发连锁故障。

四、重载铁路信号道岔病害整治方式

(一)解决信号道岔电路故障

首先,需要对信号传输接受方面设置阻抗,以此来增加轨道表面的电压值,分解轨道表面不良电层因素,从根源处降低电路分流器故障。其次,在确保分路电阻满足相关规定的情况下,根据实际情况,尽可能的加大功率,也能够有效降低电路故障方面的问题,避免钢轨表面污浊和锈迹引发的电压问题。

(二)解决信号道岔系统故障

为防止系统接入方面的故障,就要做到以下几点,其一接点需进行焊接,杜绝出现绝缘体现象。其二,安装电气设备和轨道内部电子路线时,需注重各部分之间的距离,杜绝因距离太大造成接触不良信息中断的问题。其三,进行故障定位,对于轨道电路问题方面的处理,可以借助分线盘测量的轨道电路电压值进行分析,通过分段排除的方式找到具体故障。若网络出现中断,首先需考虑链接问题,其次考虑内部运行,若都没问题则通常为网卡问题,可通过更换网卡进行解决。

(三)解决道岔人工维修作业故障

相关部门可专门设置检查队伍,定期对轨道进行细致检查,并依据轨道额实际损失情况及时进行针对化的处理。若出现十分严重的问题,就需要铺设新道岔或者返厂整修。上层还需加大对人工维修作业人员的作业管理,需要工作人员将实际问题与结果过程、结果以图文的方式绘制成工作日志上报,针对作业情况构建赏罚机制,还需定期进行培训,以此来提升相关人员工作活性和从业技能,确保能够完成正规作业,维护岔道稳定。

结束语

通过了解我段重载铁路现状及存在的问题,对重载道岔常见病害进行分类梳理,结合自身工作经历,对其产生的原因进行分析,提出相应的维修技术优化建议及整治方案,从而为从事基层养护维修的铁路工务人员起到一定的帮助。

参考文献:

[1]陈聪. 铁路道岔状态监测与故障预测[D].北京交通大学,2020.002053.

[2]梁瑶. 基于模糊认知图的道岔故障诊断研究[D].北京交通大学,2020.001752.

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