修改道岔查照间隔和护背距离的建议

关于修改地铁道岔查照间隔和护背距离尺寸的建议

摘　要:现在地铁道岔的查照间隔和护背距离是采用地面路网规定的尺寸,但是地铁车辆轮对尺寸单一,应规定相应的查照间隔和护背距离尺寸,这样可放宽道岔有关的维修允差,减少维修工作量,使地铁道岔的设计更加合理。关键词:地铁; 道岔; 查照间隔; 护背距离; 建议
道岔查照间隔是指辙叉心轨工作边至护轮轨头部　　　ε1 蒸汽机车轴弯曲时,轮对内侧距离的增外侧工作边之间的距离A ,是保证车轮不碰心轨尖端大值,约1 mm ; 的必要尺寸;道岔护背距离是辙叉翼轨工作边至护轮ε2 车辆和内燃机车等轴弯曲时,轮对内侧轨头部外侧工作边之间的距离B ,是保证轮对最小轮距离的减小值,约2 mm。背距能通过辙叉不被卡住的尺寸。其相对关系如图1 根据现行机车和车辆的维修轮对尺寸和允差,其所示。A 、B 值的计算结果如表1 所示。

图1 　轮对与辙叉及护轨关系图　

1 　我国路网道岔对A、B 值的计算和规定，路网道岔的A 、B 值在《铁路技术管理规程》中有严格的规定:辙叉心轨工作边至护轮轨头部外侧工作边的距离( A)小于1 391 mm ,或辙叉翼轨工作边至护轮轨头部外侧工作边的距离( B) 大于1 348 mm ,禁止使用。上述的A 、B 值是根据机车车辆的轮对尺寸经过计算确定的,其计算公式如下A ≥Tmax +ε1+ dmax + H

　　从表1 可以看出, A 的最大值为1 391 mm ,为保证车轮不碰辙叉心, 道岔查照间隔不应小于1 391 mm ; B 的最小值为1 348 mm ,为保证轮对不被翼轨和护轮轨卡住,道岔的护背距离不应大于1 348 mm。这就是《铁路技术管理规程》对A 、B 值规定的来由。
2 　修改地铁道岔A、B 值,改善道岔养护状态
(1) 地铁道岔应采用的A 、B 值
据了解,我国地铁电力车组的轮对内侧距离及维修允差为(1 353 ±2) mm ;车轮最大轮缘厚为32 mm ; 由于轴重较轻,轴弯曲时使轮对内侧距离的减小值ε2 可采用1 mm。其A 、B 值计算如下 A ≥Tmax + dmax + H = 1 355 + 32 + 1 = 1 388 B ≤Tmin -ε2= 1 351 -1 = 1 350 其中,当护轮轨抬高12 mm 时, H 值可为零,即地铁道岔的查照间隔A 不应小于1 388 mm ,护背距离不应大于1 350 mm。
(2) 采用地铁道岔A 、B 值,可改善道岔养护状态
如采用地铁道岔A 、B 值后,当轨距和轮缘槽为标准尺寸时,可计算出单开道岔和交叉渡线钝角辙叉的维修允差,并与现行道岔允差比较见表2 。

表2 　地铁A、B 值修改后,各部槽宽允差mm 互护作用。“57 型”道岔轨距采用1 435 mm , 轮缘槽

注:护轨槽宽指护轨与基本轨平行段的槽宽,辙叉槽宽指翼轨与心轨平行段的槽宽(下同) 。
从表2 可看出,当现行地铁道岔的轨距允差为+ 3 mm 、轮缘槽宽为标准尺寸时,护背距离将大于1 348 mm , 这与道岔轨距允差为-2～ + 3 mm 是有矛盾的; 但地铁道岔A 、B 值修改后,单开道岔的允差可到+ 3 mm , 交叉渡线的钝角辙叉可到+ 4 mm , 解决了上述矛盾。从表2 还可看出,当地铁道岔修改A 、B 值后,轨距允差达到-5 mm 时,还能保证车轮不会碰心轨。《技规》规定,道岔轨距允差为-2 mm , 较大地提高了行车安全性。从表2 还可看出,地铁道岔A 、B 值修改后,各部轮缘槽宽允差都比现行的宽松,方便了维修,可明显降低道岔的养护工作量和减少道岔维修费用。当现有地铁道岔为分开式护轨时,护轮轨槽宽可采用44 mm , 这样当轮缘槽宽为标准尺寸时,轨距维修允差可为-3～ + 5 mm , 比现行轨距允差-2～ + 3 mm 有富余,对行车安全,减少维修都有益处。
3 　地铁道岔A、B 值确定后的设计
(1) 单开道岔护轮轨轮缘槽宽和辙叉轮缘槽宽当地铁道岔A 、B 值确定后,护轮轨槽宽和辙叉槽宽均可采用44 mm , 其计算得出的轨距维修允差和轮缘槽维修允差见表3 。

表3 　护轨和辙叉槽宽均采用44 mm 的允差mm

　　辙叉槽宽采用44 mm , 比原设计46 mm 小2 mm , 可加大车轮踏面的承压面积,减缓了翼轨顶面的磨耗, 将延长辙叉的使用寿命。
(2) 交叉渡线的菱形交叉部分,其轨距不必加宽在路网交叉渡线的菱形交叉部分,两钝角辙叉起宽采用44 mm , 其轨距允差为1 435 + 1-0 mm , 在使用中很难达到A 、B 值的要求,经常出现擦尖、碰尖现象, 危及行车安全。为保持A 、B 值合格状态,养路工人需倍加注视,经常维修。在“62 型”以后的道岔设计中,不得不将菱形交叉的轨距加宽到1 440 mm , 轮缘槽宽加到47 mm , 其轨距允差可作到(1 440 ±2) mm , 这样可减少维修工作量,提高了行车安全性;但造成了线路的几何不平顺,恶化了列车运行条件。如采用地铁道岔的A 、B 值,菱形交叉部分的轨距可采用1 435 mm , 辙叉轮缘槽宽采用44 mm , 其计算轨距允差可到(1 435 ±3) mm , 满足了规定的1 435 + 3 -2mm 的要求,取消了轨距加宽引起的几何不平顺, 改善了菱形交叉部分的技术状态。钝角辙叉槽宽的维修允差见表3 。
4 　建议的实施方法
(1) 既有线
既有的地铁道岔均可执行地铁道岔的查照间隔(1 388 mm) 和护背距离(1 350 mm) 。为进一步规范化可采取下列措施。 ① 单开道岔:如护轨为分开式时,可更换调整片将护轨槽宽改为44 mm ; 当更换辙叉时,可换成轮缘槽宽为44 mm 的辙叉。
② 交叉渡线的钝角辙叉:当更换一个钝角辙叉时, 可换成轮缘槽宽44 mm 的钝角辙叉。当更换槽宽为44 mm 的2 个相对的钝角辙叉时,应同时将菱形交叉的轨距1 440 mm 改为1 435 mm 。
(2) 新建线
单开道岔和交叉渡线均可按前述建议方案进行设计和使用。
5 　结语
实施建议方案时,应落实车辆轮对有关尺寸规定和道岔实际状况,在1 组或几组道岔上试运营,进而在全线推广使用,以确保车组安全运行。
本建议适合我国制造的地铁车辆,对进口的车辆应检算采用。据了解,有的进口车辆在我国地铁道岔上行驶已发现不合理配合现象,希望有关单位加强管理,规范进口车辆轮对尺寸,以使我国地铁轨道设计规范化、通用化。