尤树臣

（包神铁路集团神朔铁路公司，陕西 神木 719316）

20世纪20年代美国首次出现重载铁路，因为重载铁路的载运重量非常大，导致重载铁路出现故障的概率更高。而我国重载铁路自20世纪80年代改革开放之后才开始发展，与欧美各国相比发展历史底蕴明显不足。我国技术人员不断努力为重载铁路技术突破一个又一个难关，如今我国重载铁路技术已经位居世界前列，牵引重量达3万吨的大秦铁路更是世界重载铁路中的翘楚，但是液压道岔故障经常发生的问题仍然无法避免。

1. 重载铁路液压道岔技术发展现状

1.1 国内外技术现状

国外重载铁路中比较领先的是加拿大、澳大利亚、美国、巴西、南非、德国、意大利等国家，这些国家使用的液压道岔技术各不相同，有的使用20号和24号道岔，还有的使用心轨和尖轨加宽技术、爆炸硬化技术和轨距优化技术，而维修管理体系主要从检、养、修三个方面严格开展工作，总体来说在安全和性能等方面各有优劣势[1]。国内重载铁路只发展了短短几十年，虽然在整体层面已经取得一定进步，在世界范围内都占据领先地位。但是重载铁路液压道岔技术的技术水平不够高，目前主要采用18号和20号道岔，列车对轨道的荷载压力过大，导致我国液压道岔的零部件和轨道更换速度较高。总体来说研究力度已经逐步加大，理论、材料和结构等方面取得任一突破，皆可大大改善当前液压道岔技术的劣势局面[2]。

1.2 重载铁路液压道岔技术研究的意义

重载铁路是运输矿石、特殊货物、大型货物的重要工具，其列车对铁路轨道损耗比较大，如果液压道岔技术能够取得进步，则整个重载铁路运营成本和经济效益皆可大大提高。因此重载铁路液压道岔技术的研究具有重要意义，同时液压道岔技术取得突破才能进一步提高我国重载铁路在世界的领先地位[3]。

2. 重载铁路液压道岔常见的故障问题

2.1 几何尺寸故障问题

（1）轨距超限。重载铁路的荷载比较大，当重载列车经过轨道时会导致轨道连接位置松动，进而导致道岔岔枕发生偏移，从而引发轨距超限问题。如果施工人员在铺设重载铁路轨道过程中严格按照施工规范作业，则轨距可以在短时间内保证与重载轨道轨距标准一致。但是施工人员在铺设轨道过程中就未严格按照轨道间距施工，则轨距超限问题出现的时间周期更短。

（2）高低超限。重载铁路液压道岔高低超限故障问题比较常见，当铁路轨道排水不通畅时，铁路液压道岔容易出现空吊的情况，此时就会引发高低超限问题。而轨道焊接位置不够平整，焊接缝位置的新轨和翼轨存在高低落差，养路基设备捣固不良；母材轨焊接工艺不过关，同样会引发高低超限问题。因此，重载铁路液压道岔路段必须加强施工管理，不能出现焊接质量不过关或者捣固工作不合格的情况[4]。

（3）轨向不良。重载铁路液压道岔维修养护不当会导致轨向不良故障问题的发生，很多维修人员在对重载铁轨进行养护时，比较重视高低超限和轨距超限等问题，而没有考虑到其他不常见的故障因素，最终导致液压道岔轨弯折矢量精度不足，转辙的方向出现了一定偏差，这样就会引发轨向不良问题。除此之外，如果重载铁路道床阻力受到道砟的影响，液压道岔的连接件出现故障，也会导致轨向不良故障。

（4）水平超限。重载铁路液压道岔维修不当和重载列车成经过自然磨损是导致水平超限故障问题的主要原因，维修人员需要根据对液压道岔的实际检查情况判断应该如何开展捣固工作。因为重载列车经过液压道岔路段时对铁轨的纵向和侧向压力不同，所以液压道岔轨件的磨损程度是不同的，如果维护人员没有使用道尺检查则很难发现水平超限问题。

2.2 转辙故障问题

（1）尖轨与基本轨不密贴。重载铁路尖轨轨头宽度不合格、顶铁的磨损程度过大、尖轨动程拉杆位置不正确、基本轨工作边飞边、基本轨几何尺寸不规范、基本轨硬弯、基本轨与轨撑和滑床板挡肩之间存在缝隙等问题是液压道岔出现尖轨与基本轨不密贴的重要原因，该问题可以通过尖轨刨切、焊补、打磨、调整转辙密贴度、打磨飞边、消除轨距不规范情况、清理轨间杂物、焊接垫铁板等措施进行治理或预防。重载铁路液压道岔尖轨与基本轨不密贴转辙故障图如下所示：

图1 重载铁路液压道岔尖轨与基本轨不密贴故障

（2）尖轨侧磨。重载铁路尖轨顶铁软硬或长短不符合要求、尖轨局部方向弯曲、基本轨磨损过大、岔枕螺栓失效、基本轨轨向弯曲、转辙捣固作业未达到标准是导致道岔出现尖轨侧磨的主要原因。该故障问题可以通过打磨顶铁、插入顶铁垫片、更换磨损过大的基本轨和尖轨等措施进行治理和预防。

（3）尖轨跳动。重载铁路尖轨与端轨之间的缝隙超过规定时，轨道连接零部件的螺栓松动，此时维护人员的机械捣固作业不密实就会导致轨道出现空吊的情况，也就是尖轨跳动故障问题，该问题可以通过焊接更换连接零部件或者螺栓等措施进行治理或者预防。

（4）尖轨扳动不灵活。重载铁路尖轨拉杆的位置不符合规定、拉杆扳动不灵活、轨道不平直、连接件磨损过大等原因会导致液压道岔出现尖轨扳动不灵活的转辙故障问题，该问题可以通过调整轨道位置、更换连接零部件、调整拉杆使其位置符合规定、焊补更换间隔铁和滑床板、定期维护尖轨和端轨等措施进行治理或预防。

（5）直尖轨拱腰变形。重载铁路的锁定轨道温度不符合相关标准时，就容易出现液压道岔直尖轨拱腰变形的转辙故障问题，但是轨道安装施工或者重载列车磨损等问题也有可能导致直尖轨拱腰变形，该故障问题可以通过日常维护管理、加强尖轨存放保护等措施进行治理或预防。

（6）尖轨爬行。重载铁路的锁定轨道温度不符合相关标准、限位器失效等原因会导致液压道岔出现尖轨爬行的转辙故障问题，该问题可以通过在尖轨中插入贴片或者合理应用轨距拉杆等措施进行治理或预防。

2.3 导曲故障问题

（1）导曲线侧磨。重载铁路的列车经过时车轮会在离心力的作用下对导曲线钢轨造成一定程度的冲击，如果此时轨道存在几何尺寸问题则会导致轨道的联结零配件失效，从而引发液压道岔出现导曲线侧磨故障问题，该问题可以通过设置轨枕或轨撑、调整轨距大小、调整轨撑缝隙等方式进行预防或治理。

（2）导曲线不圆顺。重载铁路的尖轨和辙叉存在几何尺寸故障问题或者尖轨的位置不符合要求都会导致液压道岔出现导曲线不圆顺故障问题，该问题可以通过调整尖轨支距点位置、调整曲线正矢量、调整轨道几何尺寸、提高日常维护标准等措施进行预防或解决。

2.4 辙叉故障问题

（1）辙叉垂磨。重载铁路的列车经过时，车轮经过不符合规定的辙叉空间会导致轨道受损被破坏，同时轨道岔枕还会在重载列车的冲击之下出现空吊，最终导致液压道岔出现辙叉垂磨故障问题，该问题可以通过加强捣固或者及时更换岔枕等方式进行治理或预防。

（2）辙叉偏磨。重载铁路列车载运大量货物，但是列车通过辙叉时方向单一，长此以往辙叉某侧磨损过重，而且维护人员在空间期间无法减轻辙叉磨损不均衡的问题，最后液压道岔就会出现液压道岔辙叉偏磨故障问题，该问题可以通过调整辙叉方向或者加强捣固等措施进行治理或预防。

（3）辙叉偏斜。重载铁路在维修过程中需要更换辙叉或者调整辙叉的方向，如果人工操作过程中容易导致液压道岔辙叉安装出现偏斜问题，人工调整轨距没有达到相关规定或者螺栓孔磨损过大也会导致辙叉偏斜问题的发生，该问题可以通过安装防磨套管以及提高人工维护质量等措施进行预防或治理。

（4）心轨翼轨侧磨。重载铁路轨道在长期高负荷下使用难免会出现塑变问题，进而导致轨道边肥大，这样就会导致液压道岔心轨翼轨侧磨故障问题的发生；而重载列车在经过轨道过程中，受到轨道间隔和护背的影响，也会出现心轨翼轨侧磨问题。该问题可以通过观测打磨、更换损耗较大的轨道进行预防或治理。

（5）护轨扭曲变形。重载铁路在维护过程中经常使用垫片调整轨道间距，但是垫片的插入容易导致液压道岔护轮轨出现扭曲变形故障，该问题可以通过更换护轨或者增减插入垫片的数量进行预防或治理。

2.5 其他故障问题

（1）接头故障。重载铁路液压道岔接头故障可以细分为接头错牙掉块、鱼尾螺栓脱落、接头夹板开裂等故障问题，其故障原因与列车的冲击载荷、轨道缝隙、轨道接头螺栓有关，该问题可以通过调整轨道缝隙、复紧螺栓、打磨维护等措施进行预防或治理。

（2）垫胶失效。重载铁路液压道岔垫胶失效故障问题与高低空吊和轨道道床板结问题具有直接关系，而高低空吊问题与列车的冲击载荷有关。该问题可以通过调整液压道岔轨道几何尺寸、加强小清筛的使用、及时更换失效垫胶等措施进行预防或治理。

（3）联结零件失效。重载铁路在列车经过时会受到强烈的冲击载荷，如果轨道持续受到强烈冲击或者在高负荷工作后没有及时维护，则液压道岔的联结零件容易出现松动失效的故障问题，该问题可以通过焊补铁垫板、更换尼龙套、加强日常维护管理等措施进行治理或预防。

3. 重载铁路液压道岔常见故障问题的整治方法

3.1 改善重载铁路液压道岔技术

重载铁路液压道岔常见的故障问题类型很多，而且很多问题的出现难以避免，这种情况技术人员可以从源头和过程两个渠道对这些故障问题进行整治。而改善重载铁路液压道岔技术便是从源头进行治理，技术人员需要不断对液压道岔技术进行研究，如果能够找到在大运量、大密度工作条件下仍然能够保证重载铁路液压道岔能够长期正常使用而无需频繁更换零部件的技术，则重载铁路液压道岔问题才能从根本上得到解决。研究人员可以分别从技术和材料等方面进行研究，理论更新可以从结构角度进行优化，材料更新可以从零部件更换频率的角度进行优化，二者均可以使我国重载铁路技术得到提高。

3.2 优化重载铁路液压道岔维护技术

重载铁路液压道岔维护技术的优化可以分别从事前、事中和事后三个角度进行持续优化，事前优化可以让维护管理人员先做好测量调查再结合理论进行时间，避免常见故障没有得到及时维护和解决；事中优化可以让维护管理人员先做好组织工作在进行作业，按照三维定位测量结果全面细致地开展工作，同时做好巡回检查工作，保证维护检修工作无死角；事后优化可以从加强验收工作质量和提高验收标准等方面降低常见故障问题发生的频率，维护管理工作完成之后必须将设备、工具、材料全部收集好并做好现场清理工作，确保液压道岔维护施工技术符合验收质量标准。

3.3 完善重载铁路液压道岔维护体系

重载铁路液压道岔维护体系的建立可以分别从质量管理、作业组织模式、专业能力、设备质量等方面提高维护管理安全质量，同时通过现场会模式加强维护管理人员的技能水平，让其能够根据试点维护技术的应用学习重点路段的维护经验，这样可以达到举一反三的目的。除此之外，重载铁路维护管理系统还可以落实分工责任制度和赏罚激励制度，责任分工制度可以充分提高每个维修管理人员的责任意识，而赏罚激励制度可以最大限度调动维护管理人员的工作积极性。

4. 结语

重载铁路液压道岔故障问题的原因是在高负荷工作状态下，铁轨的使用寿命并不高，短时内铁轨的磨损程度比较严重。因此一旦重载铁路铁轨使用时间过长就会出现各种各样的问题，这些问题的类型不同所采用的处理整治方法也不尽相同，但是技术更新、加强维护、完善管理是三个主要液压道岔故障问题整治方向，重载铁路必须全面整治才能减少液压道岔故障发生的概率。