程勁松

（河北港口集團(tuán)秦皇島港股份有限公司第九港務(wù)分公司，河北秦皇島 066000）

0 引言

在港口設(shè)備中大多數(shù)大機(jī)行走及翻車機(jī)翻卸車皮都涉及到鐵路道軌，由于港口設(shè)備的使用與維護(hù)和鐵路設(shè)備相比存在較大差距，軌道及附屬扣件隨著使用年限的增加都出現(xiàn)了較嚴(yán)重?fù)p壞，加之更新及維修時(shí)間長(zhǎng)等不利因素，照搬鐵路的維修方式不能很好的滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，因此一種基于低速重載鐵路線路的綜合措施急需被提出，在實(shí)際使用中對(duì)重車軌道的各項(xiàng)使用情況及零部件的損壞情況進(jìn)行匯總分析，分別從關(guān)鍵零部件的使用壽命的延長(zhǎng)和頻發(fā)故障的預(yù)防治理兩方面入手，研究匯總6 項(xiàng)綜合質(zhì)量工藝技術(shù)。

1 關(guān)鍵零部件使用壽命延長(zhǎng)

1.1 關(guān)鍵扣件螺旋道釘?shù)姆栏夹g(shù)

在鐵路扣件中螺旋道釘是固定整套扣件及軌道的唯一連接件，他的好壞直接關(guān)系到軌道的緊固程度。日常使用維修中將螺旋道釘?shù)木S護(hù)作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作，但由于已有的技術(shù)存在不足，難以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的工況，經(jīng)常出現(xiàn)因?yàn)槁菪泪敁p壞造成的鐵路扣件失效問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)損壞的道釘進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)主要造成道釘失效的是道釘?shù)撞颗c固定道床結(jié)合部分過(guò)度銹蝕使道釘直徑過(guò)度變細(xì)、強(qiáng)度下降，進(jìn)而造成道釘斷裂，整個(gè)扣件組失效。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)比使用4 a 的道釘發(fā)現(xiàn)，由于有螺栓和螺栓防護(hù)帽的保護(hù)整根道釘上半部分幾乎沒(méi)有銹蝕損耗，而道釘根部由于沒(méi)有任何防護(hù)裝置，加之其他配套扣件圍擋導(dǎo)致積水積塵不能有效排出，使得這部分道釘銹蝕嚴(yán)重，M24 的螺栓已經(jīng)不足12 mm，銹蝕損耗>50%，嚴(yán)重影響道釘?shù)膹?qiáng)度，大面積的道釘嚴(yán)重銹蝕使得軌道處在一個(gè)極其不穩(wěn)定的狀態(tài)中，造成極大安全隱患。

傳統(tǒng)的軌道扣件防腐措施是在軌道安裝完成后在道釘頂部涂抹覆蓋一層油脂并加蓋螺栓防護(hù)帽加以保護(hù)，這種方式對(duì)道釘頂部有較好的防護(hù)作用，但底部卻難以達(dá)到保護(hù)的目的。而單一的油脂防腐，由于油脂本身附著能力和揮發(fā)等性能難以長(zhǎng)時(shí)間保持，因此需要一種長(zhǎng)期有效且作用于根部的道釘防腐措施。

根據(jù)以上問(wèn)題并結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋的啟發(fā)，采用一種覆蓋式防腐措施，即采用一些不易銹蝕氧化的材料將極易銹蝕的道釘部分覆蓋上，阻止氧化介質(zhì)與其接觸到達(dá)防腐的目的?？紤]到成本及附著能力決定使用環(huán)氧樹(shù)脂雙組份膠（哥倆好膠水的主要成分），由于這種物質(zhì)主要用于粘接，因此具有極強(qiáng)的附著能力，另外固化后的環(huán)氧樹(shù)脂性能具有較好的抗剝離和抗剪切能力，能極好的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的工況，在新更換的軌道道釘上也易操作，使用上只需將雙組份膠混合略加攪拌后涂抹至道釘防腐部位即可，在經(jīng)過(guò)一星期左右的裸露試驗(yàn)后效果明顯，涂抹的道釘，上部分未涂抹已經(jīng)產(chǎn)生銹蝕而涂抹的下部份仍然保持值筋之初的狀態(tài)，并且保持著極好的附著能力難以被剝離。

1.2 應(yīng)對(duì)軌下基礎(chǔ)下陷的短期施工修復(fù)技術(shù)

軌道長(zhǎng)期使用后，重載部分由于列車車頭及重載車廂等重物的頻繁擠壓，使得軌道扣件及扣件底板下的水泥基礎(chǔ)出現(xiàn)下陷開(kāi)裂的情況，針對(duì)這種情況一般的維修方法是將整段軌道的基礎(chǔ)軌下部分全部打碎重新植入道釘后在兩道挖開(kāi)的溝中澆筑水泥平整后等待水泥干固。

但這種方法需要較長(zhǎng)時(shí)間等待水泥強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，而在有限的工期內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的等待顯然是不可行的。而使用干固較快的灌漿料成本也較高，同樣需要一定的干固時(shí)間，這使得施工陷入僵局。

在種情況下結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際得出一種免破壞免澆筑的維修方法。在將現(xiàn)有老舊扣件拆除后針對(duì)下陷開(kāi)裂的基礎(chǔ)做剝離處理，用手持切割機(jī)參照軌下鐵墊板（GZ-B 型）外形切割出一個(gè)長(zhǎng)方形區(qū)域，深度根據(jù)基礎(chǔ)裂紋深度而定（在10～30mm 之間），再用釬子把區(qū)域內(nèi)的開(kāi)裂下陷基礎(chǔ)剔除掉，因?yàn)橛熊壪戮彌_膠墊，底面只需略微找平即可。安裝新軌時(shí)在減薄的水泥基礎(chǔ)上安裝預(yù)置墊板以此補(bǔ)償軌道的下降量達(dá)到調(diào)平的目的。

1.3 軌下鐵墊板抗壓潰能力改造

作為軌道支撐基礎(chǔ)的軌下鐵墊板，作用十分關(guān)鍵，他是軌距調(diào)整扣件的支撐基礎(chǔ)，同時(shí)也支撐軌道防止軌道下陷，但也正是由于這些作用使得軌下鐵墊板受力十分巨大，列車的重力及車輪側(cè)向力都通過(guò)軌道和扣件傳導(dǎo)到軌下鐵墊板上，因此他的好壞直接關(guān)系到軌道本身的軌距、高差、緊固力等重要指標(biāo)。

在軌道的日常維修中，軌下墊板損壞較嚴(yán)重，基本問(wèn)題都是墊板中間部分壓潰變形，甚至斷裂。這種損壞使得整個(gè)鐵墊板的支撐作用嚴(yán)重下降，造成軌道沉降并直接影響水泥道床基礎(chǔ)，另一方面由于墊板斷裂成兩部分使得以鐵墊板板肩為支撐的軌距調(diào)整扣件失效，軌道側(cè)向力完全作用到道釘上近一步造成道釘過(guò)力斷裂。

根據(jù)以上原因?qū)﹁F墊板的材質(zhì)進(jìn)行分析研究，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)原有的軌下墊板為白心可鍛鑄鐵件，在結(jié)合以上故障后發(fā)現(xiàn)其韌性、伸長(zhǎng)率、脆性等力學(xué)性能不能很好的滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，因此考慮決定采用一種新的材料來(lái)代替原有的可段鑄鐵材料。經(jīng)過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)常用結(jié)構(gòu)鋼材Q235B 具有較好的伸長(zhǎng)率和韌性，相比原有的可鍛鑄鐵材料在抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等基本力學(xué)性能相同，但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用中造成損壞的拉伸率（可鍛鑄鐵在10 左右）及反映韌性的沖擊功等指標(biāo)上Q235 要高出50%以上。據(jù)此選擇Q235B 為軌道下鐵墊板的新材料。為了解決成本及加工問(wèn)題可利用焊接技術(shù)將墊板的扣件擋肩單獨(dú)焊接在板材上，這樣節(jié)省整體成型的原料費(fèi)用，大大減少加工難度及成本。

在近2 a 的使用時(shí)間里，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，其效果良好，未有明顯壓潰及裂紋現(xiàn)象，基本滿足預(yù)期目的。

2 頻發(fā)故障的預(yù)防治理

2.1 應(yīng)對(duì)精準(zhǔn)計(jì)量要求的軌道防爬技術(shù)

在翻車機(jī)出入口軌道段均有用于測(cè)量煤炭重量的軌道衡，這種利用衡體上下微量位移的計(jì)量設(shè)備其測(cè)量間隙只有10 mm 左右，極易受到軌道攢動(dòng)的影響，在未進(jìn)行改造以前軌道衡經(jīng)常出現(xiàn)因軌道攢動(dòng)造成的測(cè)量數(shù)據(jù)失真情況，成為一項(xiàng)困擾我們的頻發(fā)故障。因此為了保證軌道衡測(cè)量精度及貨運(yùn)質(zhì)量，必須要嚴(yán)格抑制軌道攢動(dòng)。

通過(guò)已有的防爬設(shè)備的使用情況發(fā)現(xiàn)，其主要受力位置過(guò)于薄弱，整體尺寸也過(guò)小，針對(duì)于此在空間極其有限的軌道上進(jìn)行防爬器強(qiáng)化改造。

對(duì)整個(gè)止擋塊的尺寸加大，并加厚卡塊的尺寸，重新設(shè)計(jì)整套防爬設(shè)備的安裝順序，使得在增大尺寸后防爬器仍然能順利安裝到軌道上。經(jīng)過(guò)近2 a 的使用第一批安裝的防爬器，基本無(wú)損壞情況，效果良好。

2.2 防治結(jié)合的簡(jiǎn)易拉桿安裝調(diào)整技術(shù)

鐵路上使用的常見(jiàn)軌距拉桿是一種卡接在枕木道床軌道下表面的桿件機(jī)構(gòu)，通過(guò)螺栓調(diào)整緊固軌距。但這種拉桿使用在固定的水泥道床上卻存在諸多不利因素。

在固定的水泥道床上、軌道下表面與水泥基礎(chǔ)較近沒(méi)有安裝位置，需要土建另開(kāi)安裝槽，而槽內(nèi)積煤、積水又成為腐蝕拉桿的另一不利因素。另外當(dāng)軌道受力下壓時(shí)又將與水泥基礎(chǔ)共同擠壓軌距拉桿造成破壞。

基于以上幾點(diǎn)設(shè)計(jì)制作一種適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的軌距拉桿裝置。根據(jù)軌道劣化情況發(fā)現(xiàn)在軌道使用一段時(shí)間后，部分軌道會(huì)因?yàn)槭芰熊噳毫Χl(fā)生外翻類變形，這情況基本是以固定的軌道地面為基點(diǎn)，軌道承載面發(fā)生外翻。據(jù)此決定將新軌距拉桿由軌道地面為固定點(diǎn)上移至軌腰部位，以便減小不利作用力矩，借鑒魚(yú)尾板連接方式在軌腰處鉆1 個(gè)孔，簡(jiǎn)化掉正常軌距拉桿的卡子部分，只使用螺母擰緊固定簡(jiǎn)化操作流程和難度，在不影響列車通行的前提下，更好的使軌距拉桿適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的具體工況要求，解決常規(guī)拉桿的問(wèn)題，提高軌道及拉桿的使用壽命。

2.3 應(yīng)對(duì)移位及下陷軌道接縫的魚(yú)尾板夾緊方案

魚(yú)尾板作為軌道間的重要連接件，作用在于連接兩根軌道使列車行駛時(shí)軌道不至脫開(kāi)。也正是因?yàn)檫@樣在現(xiàn)場(chǎng)使用中此處也是最容易出現(xiàn)問(wèn)題的地方。

軌道在長(zhǎng)期使用后接頭處水泥基礎(chǔ)較其他地方更易下陷，而軌道攢動(dòng)及偏移的最終體現(xiàn)也在接頭處表現(xiàn)出來(lái)。因此考慮到現(xiàn)場(chǎng)列車均為較低速度，而魚(yú)尾板主要又是靠夾緊力來(lái)連接軌道的，因此將正常的魚(yú)尾板進(jìn)行改造，以此適應(yīng)軌道接縫間隙大，魚(yú)尾板連接螺孔錯(cuò)位對(duì)不上等故障，以便能快速解決應(yīng)對(duì)問(wèn)題。將魚(yú)尾板6 個(gè)螺栓孔擴(kuò)成長(zhǎng)孔，以原有螺栓孔邊緣為基準(zhǔn)分別向兩側(cè)各延長(zhǎng)20 mm，螺栓孔直徑不變（圖1）。

用改造加工后的魚(yú)尾板配合軌縫墊片使用，在出現(xiàn)因?yàn)檐壍肋^(guò)度偏移造成的軌間縫隙過(guò)大、魚(yú)尾板螺栓切斷等問(wèn)題時(shí)就能較快更新維修故障點(diǎn)，保證維修質(zhì)量及效率。

圖1 魚(yú)尾板改造方案

3 結(jié)束語(yǔ)

以上6 種綜合改造互相結(jié)合、影響，能有效的解決低速重載軌道的各項(xiàng)故障隱患，也為更新改造工作提供了很好的幫助，經(jīng)過(guò)改造使得軌道的各項(xiàng)性能更好地適應(yīng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需要，提高設(shè)備使用壽命，降低故障率及維修成本。