客专道岔制造090425dy1

1、客运专线铁路道岔制造简介中铁山桥集团有限公司2009年4月目 录前言第一部分 理解设计理论与结构特点- 第二部分 研讨制造系统攻关方向，确定质量保障措施-第三部分 关键项点工艺分析与制造系统集成-第四部分 包装与装载-第五部分 现场铺装要求-第六部分 铺设中存在的问题与解决办法-前 言2007年11月13日，首组时速350公里60kg/m钢轨18号高速道岔在中铁山桥研制成功，并通过专家鉴定。2008年12月13日首组时速350公里60kg/m钢轨42号高速道岔在中铁山桥研制成功，并通过专家鉴定。2009年1月时速350公里60kg/m钢轨18号高速道岔在武广客运专线综合试验段进行动测试验并取得

2、与BWG产品同等级的结果，标志着中国高速道岔国产化研究取得圆满成功，也标志着中铁山桥的道岔制造水平步入世界先进行列。 但是客运专线道岔应用于高速铁路线上，以高平顺性、高弹性连续性、高的列车运行平稳性为主要技术要求。反应在加工制造上与既有道岔生产有着质的不同，山桥厂也是根据道岔设计图、相关技术要求，结合国外道岔生产考察收获，在管理系统、生产系统、技术系统、质量保证系统等多方面进行不断探索、改造、强化才形成高速道岔的生产能力和产出满足高速品质要求的道岔产品。由于客专道岔技术含量高、各项技术指标严格，所以在零部件的加工制造中产生了很多难点，特别是既有道岔生产中，不是重要控制项点的厂内起吊转运过程、包

3、装与装载、外购物资、系统集成及外观（防腐及美观）等方面的质量均成为客专道岔生产不可忽视的项点，也成为形成总体质量水平的关键。为此我公司集中设计、工艺、生产骨干、质检等多方面优秀人才，首先对技术条件、设计文件仔细消化研究，展开影响总体质量指标的因素排列，同时做好现场铺设问题的预见与调研，将最终运抵现场保持良好质量状态作为最终要求，分层次、分时间进行各项子课题的攻关研究，取得了良好的成效。并通过生产实践不断调整和完善，目前已形成完整的工艺系统集成及质量保证系统集成，有利的保证了客专道岔生产的顺利进行。 下面分几个方面对客专道岔生产系统进行介绍：第一部分 理解设计理论与结构特点 为了加快我国客运专线

4、国产化研究和建设，铁道部制定了铁道部客运专线道岔国产化研究工作大纲，组织成立了课题组。铁道部科技发展计划项目（合同编号：2005G034）当时能够承担客专道岔制造的中铁山桥、宝桥作为核心成员参加了客运专线道岔国产化研究课题组，与课题组其他成员一起展开了中国客专道岔的研发工作，并负责客专道岔结构分项技术研究、设计文件工艺性审核、道岔制造工艺及系统集成研究等子课题的研究工作。因此参加课题组人员对客专道岔设计理念、设计思路和结构特点、技术要求有着比较深刻的理解。公司主管领导积极组织相关工作，并且及时汇报工作进展，为公司决策提供了有力的技术支持。公司领导对客专道岔的研发给予了极高的重视，在不同级别、规

5、模的会议上进行了重点布署，不断提高道岔系统的公司决策层、工艺人员、生产管理人员、产品营销人员的重视程度，达到普遍提高道岔系统对客专道岔理解的目的。产品技术部门，在客专道岔设计初稿出来以后即展开全面工作，首先深一步了解设计意图，然后展开结构分析，一、 客专道岔平面布置及线性分析客专18号道岔采用了与秦沈客运专线道岔的平面布置，但将原来的相切线型改为12mm想离线线型，主要为了改善顺向出岔对尖轨及基本轨前端的磨耗，提高使用寿命；圆曲线终点进入辙叉范围。 图1 客运专线60-18号道岔平面布置图二、结构特点分析（一）一般结构1设1：40轨底坡或轨顶坡2钢轨件基本轨、导轨、叉跟轨用60kg/m钢轨制造

6、。尖轨、心轨用60D40钢轨制造，中间不焊接。由于与基本轨的高差较大，便于滑床板扣件和滚轮滑床板的设计。钢轨横向刚度较小，有利于减少扳动力和不足位移。轨头带有1：40的轨顶坡，可减少轨头的加工量。护轨采用33kg/m护轨用槽形钢制造。（二）转辙器1、尖轨跟端的传力结构 道岔按跨区间无缝线路设计，尖轨跟端传力结构设有两种结构形式：采用限位器和间隔铁固定。设限位器传力较为明确，基本轨所受的附加力较小，但尖轨的位移较大。且多个限位器也很难同时受力。设间隔铁是尖轨的固定比较牢固，尖轨的位移较小，也有利于保持尖轨的线型。基本轨承受的附加力较大，间隔铁本身的受力也较大。根据铁道部的安排中铁山桥集团有限公司

7、试制试铺限位器结构形式。图2 转辙器跟端双限位器结构2、尖轨防跳密贴尖轨与基本轨轨头下颚配合防跳；在轨头切削断面以后采用防跳顶铁，非贴合状态设置适合于辊轮滑床垫板的防跳限位装置。图3 转辙器尖轨防跳结构3、滑床板的弹性扣压 由于客运专线道岔采用60D40钢轨，使基本轨轨底与AT轨轨底的高差达36mm，采用施维格公司的弹性扣压技术，便于与滚轮的配合。瑞士施维格公司开发的专用的道岔滑床板和扣压系统，采用弹性夹扣压基本轨，安装、拆缷均较为方便，使用效果也较好。 图4 滑床板扣压4、 滑床台减摩采用滑床台减摩可以有效的降低尖轨和心轨的扳动力，减少尖轨和心轨的不足位移，滑床台的减摩主要采取了两种方式，设

8、置辊轮滑床垫板。辊轮滑床垫板的设置根据尖轨转辙位移和自重综合考虑；所有滑床垫板的台板和可动心轨辙叉起滑动作用的台板均采用减摩涂层。图5 辊轮滑床板示意图（三）可动心轨辙叉 主体结构采用长翼轨、钢轨拼装式可动心轨辙叉结构。采用长翼轨使心轨与翼轨成为整体，便于温度力的传递，心轨受到的温度力通过跟端固定装置传至翼轨，使心轨的伸缩得到有效控制。1、翼轨型式采用60AT模锻特种断面P60焊接型式。翼轨采用目前的特种断面翼轨，进行机加工，将内侧的轨底刨切17mm，内侧轨底上表面也作适量刨切。由于电务牵引的位置提高，可有效的解决电务4mm检查失效的问题，翼轨跟端用间隔铁分别与长心轨和叉跟轨胶接，胶接层厚度不

9、大于1mm。图6 翼轨结构2、心轨 心轨采用60D40 AT钢轨组合的结构，短心轨后端仍为斜接头，具有制造简单、实现容易的特点。采用60D40钢轨拼接，可有效降低心轨的转换阻力。心轨前端不再轧制转换凸缘，在牵引点处将轨底刨切成32mm，为方便电务钩锁设置，轨底也刨切10mm，结构示意见下图。图7 心轨结构由于客运专线道岔采用60D40钢轨，轨顶带有1：40的轨顶坡，因此只能将长肢向外，在短心轨后端需将AT轨长肢刨切57mm。 长短心轨贴合型式采用了轨底直切式，其优点是可以减少长短心轨连接螺栓的受力，缺点是长心轨的强度削弱较大，同时由于两定位面角度相差较小，长、短心轨的轨底水平受加工精度影响较大

10、，宜造成轨底扭转，将给组装带来较大难度。 图8 长短心轨贴合型式轨底直切式结构3、跟端结构图9 翼轨跟端加长型胶接间隔铁翼轨跟端设两块间隔铁，间隔铁采用全断面接触加长型间隔铁，并采用胶接型式，其优点是结构简单，技术较为成熟，使用效果也较好。4、心轨防跳利用模锻特种断面翼轨的特点，在长心轨前端加工出台阶，与相对的翼轨下颚也相应增加配合台面；在心轨与翼轨密贴段增设了防跳卡铁，顶铁全部采用了防跳顶铁。图10 心轨防调结构5、护轨及护轨垫板道岔直股不设护轨；侧股设防磨护轨；护轨采用UIC33槽型护轨结构，为减少冲击加长护轨缓冲段长度；垫板为组合焊接垫板，钢轨内侧采用施维格弹性夹扣压，轨距调整采用缓冲调

11、距块。 图11 护轨垫板结构（四）扣件系统1、道岔扣件采用分开式弹条型扣件，铁垫板上设铁座，与提速道岔基本相同。2、铁垫板的厚度为27mm（钢轨中心处）。3、钢轨轨下设5mm厚橡胶垫板，铁垫板下设20mm厚橡胶垫板。4、橡胶垫板下可以采用用调高垫板进行调高，最大调高量30mm。5、铁座与钢轨轨底间设轨距块，工作边采用10号轨距块，非工作边采用11号轨距块。6、铁垫板与岔枕间用岔枕螺栓连接，岔枕内预埋塑料套管，铁垫板与岔枕螺栓间设复合定位套和缓冲调距块。7、轨距调整采用轨距块和缓冲调距块联合进行，即可单独调距，也可联合调整。 图12 普通垫板扣件系统 轨距配置表 单股钢轨位置钢轨内侧钢轨外侧缓冲

12、调距块轨距块轨距块缓冲调距块外侧内侧内侧外侧069101169+169111069+26912969-16991269-296111096-396101196-496912968、弹性铁垫板（普通垫板)为整体硫化结构，此结构是将板下弹性垫板及复合定位套与铁垫板硫化为一整体。（五）岔枕（1）轨下基础按长岔枕埋入式，并垂直于道岔直股，辙叉跟端分开后按垂直于线路中心设计，设2根扭转过渡枕。（2）长岔枕长度与既有有碴道岔基本相同。（3）减小岔枕长度间隔，利于提高无碴道岔的整体美观性。（4）岔枕按1667根/公里布置（岔枕间距600mm），牵引点及两侧岔枕间距可适当调整，但最大间距不超过650mm。图1

13、3 埋入式岔枕结构示意图（六） 牵引点设置 转辙器按三点牵引设计。牵引点间距分别为4.8m和5.4m。 可动心轨辙叉设两个牵引点距离为3.6m。各牵引点均采用分动外锁闭装置，电务转换杆件和外锁闭装置均安装在两混凝土岔枕之间。转辙机安装在岔枕端头。（七）后期改进结构图14 轧制特种断面翼轨的应用1、采用轧制翼轨取消翼轨热锻加工及焊接，提高安全性和平顺性。在我国既有可动心轨辙叉中，普遍采用了60AT钢轨局部模锻成特种断面翼轨，并焊接60kg/m普通钢轨的长翼轨结构型式，形成了中国特色的翼轨结构，处于世界领先水平。该种翼轨型式的开发，解决了切削翼轨强度薄弱的问题，同时解决了心轨第一牵引点的设置问题。

14、所以说模锻特种断面翼轨的开发，为我国可动心轨辙叉的技术进步起到了重要的作用。随着可动心轨辙叉的发展和应用数量的增加，钢厂轧制特种断面翼轨可能性不断增加，由于辙叉结构的发展，既有模锻翼轨结构已不能满足结构设计需要，同时模锻翼轨热锻加工和焊接加工所带来的不平顺，已成为提高道岔性能的难点之一，因此铁道部领导和课题组专家审时度势，开发了轧制特种断面翼轨。2、优化配轨设计减少轨缝，降低铺设造价，提高平顺性。新的设计基本以25m长钢轨为基础设计，加长了辙叉长度，减少了钢轨接头。由于现场钢轨焊接接头质量保证较为困难，减少接头在降低线路铺设造价的同时，也提高了道岔的平顺性。时速250公里18号道岔接头为20个

15、，时速350公里道岔接头为16个。3、心轨水平藏尖改善轮轨关系，提高辙叉平顺性。图15 可动心轨辙叉水平藏尖设计在时速350公里客运专线道岔研发过程中，针对列车运行对道岔的高平顺性要求，课题组对可动心轨辙叉轮轨关系进行了深入研究，借鉴法国、英国等藏尖设计经验，研发了水平藏尖结构。4、尖轨、心轨降低值优化针对客运专线特点，将轮载转换位置提前，改善轮轨关系，提高列车通过的平顺性。时速250公里60kg/m钢轨18号可动心轨单开道岔心轨、尖轨降低值曲线尖轨直线尖轨心轨断面宽mm降低值mm断面宽mm降低值mm断面宽mm降低值mm023023实际尖端235145145142042042055005005

16、00 时速350公里60kg/m钢轨18号可动心轨单开道岔心轨、尖轨降低值曲线尖轨直线尖轨心轨断面宽mm降低值mm断面宽mm降低值mm断面宽mm降低值mm023023实际尖端1651431422.54203153500500400 5、道岔所有垫板整体硫化提高刚度实现的有效性，更好的实现岔区刚度连续性。图16 岔内所有垫板整体硫化垫板全部硫化处理，是针对时速250公里客运专线道岔，仅普通垫板硫化，在线路运营中的实际效果，采取的重大改进措施，由于整体硫化，克服了分体式弹性垫层刚度损失的不足，更利于岔区刚度的连续性。6、采用不锈钢外套尼龙套管结构当岔枕套管失效时，实现及时更换、修复。尼龙套管外预埋

17、不锈钢外套结构是针对现场预埋套管损坏后修复困难的问题采取的改进设计，预埋时钢套与岔枕结合，尼龙套管在钢套内可进行旋入旋出，当尼龙套管破坏后，可直接卸下损坏的套管，更换新的套管，操作简便，快速。由于无砟轨道岔枕与基床为整体连接，套管破坏后更换岔枕是不可能的，加之螺栓受力点提高对套管的不利影响更大，套管更易被破坏。另一方面钢套埋置于混凝土中可与混凝土同寿命。尼龙套外加钢套后，可改善尼龙套受力条件，减少开裂、破损等病害。混凝土螺栓孔外加钢套后，相当于在螺栓孔周围设置了一层箍筋，提高抗孔裂能力。7、岔枕断面优化设计提高岔枕抵抗弯曲和扭曲能力，提高岔枕上表面的平面度。8、加强防松结构采用机械防松结构，提

18、高防松性能。图17 水平连接螺栓副的机械防松结构在既有道岔中，我们采取了多种防松措施，首先采用了变牙防松螺母，该种防松措施不十分理想，因为该种防松效果是在一定轴向力作用下，防松效果较好，但道岔连接中，随着配合间隙的改变，会较大的降低轴向力，影响防松效果。为加强防松效果，采用防转片式结构，由于水平螺栓紧定力矩较大，对防转片破坏较为严重，防松效果也不十分理想，同时在线路运营中不可避免会进行复紧，给防转片的使用造成了一定的困难。该道岔设计中，针对既有防松结构的不足，采取了机械防松结构。由于充分考虑了防松件的强度和拆装，防松效果会有大幅度提高。9、优化辙叉跟端结构强化跟端整体性，改善温度力受力不均衡状

19、况。图18 叉跟加强结构10、42号大号码道岔特殊结构（1）采用双肢弹性可弯结构；（2）加强型跟端结构；（3）50mm长配鬼设计；（4）尖轨+基本轨组件和辙叉组件长度明显增加。三、技术条件分析以客运专线道岔为主的中国高速道岔，在研发之初即瞄准世界先进水平，制订的客运专线道岔暂行技术条件在细化了具体技术指标的同时，技术指标普遍高于世界先进水平，这在客运专线道岔的国际招标的反应中有突出体现。产品技术特点客运专线道岔应用于高速铁路线上，以高平顺性、高弹性连续性、高的列车运行平稳性为主要技术要求。反映在客专道岔的主要技术指标如下：通过速度直向：250350km/h侧向：18号道岔80km/h 42号道

20、岔160km/h主要技术要求1）高平顺性要求： 0.2mm/1m、1mm/10m、1mm/10m级别的平顺度要求，其中18号道岔尖轨长为21.450m（其它轨件25m左右）、42号道岔尖轨长44.240m（其它轨件50m左右），这样的细长件在加工、顶调等各个工序中形成和保持难度非常大。 2）垫板件整体硫化要求垫板件的整体硫化是实现整组道岔弹性连续性的结构实现形式。由于垫板整体硫化橡胶的需要，垫板要加工出硫化封胶槽，垫板组焊后要求滑床类垫板的平面度为0.2mm，其他垫板的平面度为0.5mm，同时提高了各部位的公差要求。3）整组组装的要求为保证道岔整体组装的质量状态，要求逐组进行厂内组装。组装主要

21、技术指标为各种平直度（水平和方向）要求为0.2mm/1m、1mm/10m、轨距±1mm，密贴要求0.5mm。对于道岔这种细长、柔性组装体难度非常大。4）系统集成要求为了保证道岔运抵现场的质量状态，提出了道岔制造厂系统集成的要求。这就要求制造厂对所有道岔组成部件负责、对道岔整个生产、组装、装载运输负全责，是一种类似民品的产品质量保障机制。第二部分 研讨制造系统攻关方向，确定质量保障措施一、山桥道岔生产概况中铁山桥自1912年生产出中国第一组道岔以来，一直占据着中国最大的铁路道岔市场份额，并始终保持着行业领先地位。中铁山桥与中国铁路建设事业源远流长。1978年，改革开放伊始，山桥还隶属于

22、当时的铁道部基本建设总局，主要为铁路基建和运输服务。1986年10月，山桥试制成功6012号混凝土岔枕道岔，填补了国家空白。11月，试验成功国家重大技术装备科技攻关项目-60AT75尖轨跟端加工锻压工艺。至此中国道岔进入AT轨时代。1996年，山桥完成第一组提速道岔生产，抢先进入提速道岔市场。此后的全国铁路6次提速中，山桥担当重任并做出了重要贡献，提速道岔市场占有率达到了60%以上。同时在此期间山桥的道岔设计研发水平取得了突飞猛进的发展，企业在科技发展中逐渐走出了“产、学、研”相结合、实现强强联合的产品研发技术路线，先后与清华大学、铁道科学研究院、西南交大、燕山大学等大专院校、科研院所和各大铁

23、路局强强联合，组成联合开发体，形成了集市场开发、科研设计、研制攻关、现场铺设为一体的铁路道岔开发团队。既有科技前瞻、理论计算又有工艺保证及实践基础的组织结构。在结构设计方案、平面线型、岔枕结构、扣件选型、电务转换与检测系统以及上道运营等研发阶段均取得了全面的技术支持与互补。实现了由组合道岔设计向时速160公里、200公里铁路正线道岔产品的研发，由道岔本体设计向站场布置、轨下基础等总体设计方面发展的格局，所开发的产品达到了国内领先，成为提速建设的主型产品，具有较高的技术含量与科研水平。同时在道岔制造核心技术方面取得瞩目成绩： l 特种断面翼轨的研制成功，为我国铁路的升级换代奠定了坚实的基础。已成

24、为我国普遍采用的可动心轨辙叉的主体结构，也是客运专线道岔前期采用的关键技术，对中国铁路道岔的发展起到了关键性的作用。l 可动心轨转换凸缘热锻技术难关在中铁山桥集团首先攻克，该项技术是确定中国提速道岔主体结构的关键，成为提速系列可动心轨辙叉的关键技术，在中国铁路发展史上具有关键作用。l 高致密度高锰钢辙叉，中铁山桥集团在保持锰叉制造国内领先的水平上，成功开发高致密度锰叉制造新工艺，通过此工艺大大减少了锰叉内部缺陷，形成高致密的金属结晶，寿命大幅度提高。 l 高锰钢辙叉与钢轨的焊接，是铁路实现跨区间无缝线路和高速道岔的关键技术之一。世界上仅有个别发达国家所掌握和垄断。 中铁工程山桥集团有限公司充分

25、发挥110年形成的技术优势，与国内著名科研院校联合，经过几年时间的奋力攻关，成功地研制出具有我国独立自主知识产权的新型异金属过渡材料、探索焊接工艺，其产品主要指标已达到或超过国外同类技术标准，这项技术具有先进性、科学性、实用性，是完全具有自主知识产权的成套技术。 l 高锰钢辙叉表面爆炸硬化工艺是利用高锰钢材料冲击硬化特性，通过爆炸瞬间产生的强冲击波使高锰钢辙叉轮轨作用表面形成冲击硬化区，进而提高辙叉表面硬度的一种工艺方法，不仅减轻了高锰钢辙叉的初期磨耗，还大大提高了高锰钢辙叉的疲劳寿命； l 先进的AT轨电加热工艺，加热1棵60AT轨至1150的始锻温度仅需5分半，有效地控制了过热、过烧的发生

26、，该项技术是目前国际先进技术。2001年被铁道部列为全国首批铁道器材研究发展基地；2006年被国家发改委等五部委认定为国家级企业技术中心。中铁山桥的道岔制造水平取得了一直代表着中国铁路道岔研发的最高水平。2005年中铁山桥集团作为核心成员参加了客运专线道岔国产化研究课题组【项目课题：铁道部科技发展计划项目（合同编号：2005G034）】，负责了滑床台板减摩技术研究、道岔制造工艺及系统集成研究等子课题的研究工作。在中国客运专线道岔研发中起到了不可替代的作用，成为中国道岔制造水平的标志。二、中国道岔沿革及与世界先进国家的差距国内外现状和技术发展趋势（一）国外现状世界各国铁路道岔经历了一个比较长的发

27、展过程，基本遵循与铁路正线运行速度相适应的模式。日本新干线和法国TGV为代表的高速铁路成功运营，有力地促进了高速道岔技术的发展，使道岔的总体水平有了质的飞跃。德国和法国两国高速铁路建设起始于70年代后期，已有近30年的发展历史，在高速道岔方面经过几代变换，日趋成熟，整体技术属世界一流，目前商业运营速度为300km/h。目前德国和法国现已发展成可承担研究设计、加工制造及铺设等一些列系统工程，形成了适应性极强的高速铁路道岔研发、生产、供应系统，是世界各国高速道岔的主要供应商。综上所述，国外高速道岔的核心技术掌握在少数几个铁路发达国家手中，他们经过多年的发展，高速岔道的各项技术指标均达到较高水平。（

28、二）国内现状我国铁路道岔整体技术的发展经历了近半个世纪的历程。从年代上，大体可划分成三个阶段： 阶段一 50年代90年代初；基础建设阶段。该时期属于以路网建设为主的建设时期；阶段二 96年2003年；道岔提速阶段。该期间道岔设计理论、结构设计及制造水平均有较大的提高，奠定了一定的铁路道岔理论基础和生产能力基础。阶段三 2003年2006；进入高速道岔研制阶段。该期间进行了大量的国外考察，形成了一定的以客运专线道岔为主的高速道岔设计能力，生产能力还处于发展初期。并小批量生产了第一代18号客专道岔。2007年至今在第一代客运专线道岔的基础上，进行了时速350km客运专线18号道岔的研发，并对第一代

29、时速250km客专道岔进行了改进和完善，形成了定型图，并完成了42号客运专线道岔的设计。（三）技术发展趋势随着机车运行速度的不断提高，道岔作为铁路运输的重要技术设备，技术要求很高，这就要求通过客运专线的建设，系统地建立道岔的理论体系和相对应的结构体系，使已有的研究成果能完整地指导新型高速道岔的设计开发。因此，坚持动态设计，提高关键部件的加工工艺，优化系统结构，进而提高列车在道岔上的运行速度以及道岔的使用寿命，保证列车的平稳舒适运行，成为道岔技术的发展方向。（四）主要差别通过近半个世纪特别是改革开放以来20多年的不懈努力，我国铁路道岔技术有了长足的发展。历经“55型”、“57型”、“62型”、“

30、75型”、“92型”、“提速型”、“秦沈客运专线道岔”等阶段，我国铁路道岔制造技术达到了国际九十年代先进水平。尽管如此，我国铁路道岔的技术与当代国际先进水平相比，特别是在高速道岔的平面结构设计、动力学仿真计算、加工制造等方面具有明显的差距。 代表当代国际先进水平法国、德国高速铁路道岔的主要技术工艺特点：1 钢轨件加工均采用数控精密加工，严格控制加工精度，保证平顺性。2. 滑床垫板及其它垫板件滑床垫板基本上采用滚动摩擦与滑动摩擦相结合系统，有效降低摩擦阻力；虽然实现型式不同，但垫板及扣件设计注重道岔刚度连续性，体现了系统设计的观念；合理设置调距机构，满足道岔轨距精调要求；3 可动心轨辙叉法国大号

31、码道岔可动心轨采用双肢弹性可弯、高锰钢铸造翼轨结构，通过优化设计，解决了转换牵引及不足位移问题。； 德国辙叉结构用UIC60普通轨做翼轨，第一牵引点不切削，心轨前端采用合金钢三角块，后部拼焊长短心轨，形成双肢弹性可弯结构；两种型式的可动心轨辙叉，对跟端稳定性都给予了极大的重视 4 转换系统 法国（国内）高速道岔转换设备采用一机多点牵引方式，两尖轨为联动方式。 德国铁路高速道岔牵引方式则由原来的一机多点（或两机多点）转化为多点多机牵引方式，为分动外锁闭方式。 外锁机构，突出了安全、可靠，适应尖轨（心轨）自由伸缩的特点。5 组装及运输 整组道岔均要在工厂内安装、铺设、调试。分段解体，带岔枕采用专用

32、运输车辆发往现场。长大钢轨件在工序传递、运输过程中采用专用吊具起吊装卸三、制造系统技改及工艺攻关 主要零部件制造工艺的研究1.尖轨的加工工艺主要内容：（1）温度对长大轨件加工精度的影响（2）长大尖轨焊接工艺研究（3）长大尖轨加工工艺研究（4）尖轨加工工装的设计制造（5）尖轨的试制（6）部件制造、验收技术条件的编制 关键技术：轨头的加工精度；加工变形的矫正精度。研究方法：尖轨轨头工作边、非工作边加工在数控铣床上完成；采用先进测距设备控制全长及孔距。采用双向调直机及先进测量设备控制顶调工序质量；研制长大尖轨吊运设备。2尖轨跟端结构主要内容： （1）尖轨跟端成型段工装模具的设计（2）跟端成型工艺的研

33、究 （3）工装模具的加工制造（4）尖轨跟端成型段试制（5）检验与试验（6）部件制造、验收技术条件技术关键：锻压段的精度及形位公差研究方法：跟端成型采用国内较成熟的热锻成型工艺，设计、制造专用热锻模具，采用电感应加热方式，减少加热次数，减少脱碳层厚度；确定合理加工面及加工工艺。3.尖轨、单肢弹性心轨转换试验及不足位移检测方法主要内容： （1）尖轨及心轨不足位移试验方法的研究（2）试验尖轨及心轨的设计（3）试验工艺的设计（4）试验尖轨及心轨的制造（5）试验工装的设计（6）尖轨及心轨厂内转换试验（7）尖轨及心轨不足位移检测方法（8）部件制造、验收技术条件技术关键：不足位移的精度控制研究方法：确定不足

34、位移试验方法及检验方法，研制专用工作台、跟端固定胎具及检测设备4.特种断面翼轨制造工艺主要内容： （1）特种断面翼轨加工工艺研究 （2）特种断面翼轨试制 （3）特种断面翼轨疲劳强度试验 （4）厂内进行转换试验 （5）部件制造、验收技术条件技术关键：特种断面的热锻成型，锻压的精度及形位公差的控制研究方法：针对特种断面翼轨的型式与要求，研制热锻模具；采用电感应加热方式，减少加热次数，减少脱碳层厚度；确定合理加工面及加工工艺；翼轨的后端采用闪光对接焊焊接成长翼轨，焊缝进行正火处理，进行探伤检查，以保证焊接质量。(二)道岔系统集成研究1.道岔系统集成技术及试制主要内容： （1）基本轨制造工艺、工装研究

35、及厂内试制 （2）其它零配件制造工艺研究及厂内试制 （3）道岔产品集成化、系统化需要的高精度检测及测量研究 （4）道岔外购件的厂内验收方法及再加工保证措施的研究（5）整组道岔试制技术难点：零部件的单件精度、系统间的接口配合精度的控制外购件及外协件质量和工期控制研究方法：在各单件加工工艺、检测方法、质量控制方法等研究的基础上，强化细节决定成败的理念，强化资源优化配置，进行加工工艺、检测方法、质量控制等方面的系统集成。通过第一组客运专线试制过程中，厂内制造件、外购件、外协件系统集成的经验，形成客运专线道岔系统集成运作办法。2.道岔厂内组装及试铺研究主要内容： （1）厂内组装专用工作平台、工具和起重

36、设备研究 （2）道岔厂内组装工序及操作技术要求 （3）厂内试铺 （4）道岔整体性能检测设备、检测方法 （5）部件制造、验收技术条件技术关键：道岔的直线度、平顺度控制及组合装配精度控制研究方法：确保单件加工质量，严格内控技术条件，针对客运专线道岔的特点，研究合理工艺及操作规程，研制相应的加工、组装、调试工装，研究相应的检测方法，完善客运专线道岔的组装、试铺技术规范和操作规程3.道岔吊装及装车技术主要内容： （1）比较分段装车与拆解对号装车的优缺点，研究两种方式中道岔高平顺和高精度的技术保障措施 （2）吊装装车工序及操作技术要求 （3）吊装及装车试验技术关键：长大轨件吊运过程中的变形量控制研究方法

37、：明确客运专线道岔相关要求，制定相关保证措施。道岔生产、组装、检验完毕，分解装车发运，对长大轨件设计专用吊具以减小轨件吊装过程中出现的变形，同时设计专用托架以减小发运过程中的零部件变形。4.道岔现场铺设工法研究主要内容： （1）道岔卸车技术要求和方法 （2）道岔在工作平台上的预组装及检测验收 （3）道岔在现场铺设的工艺流程、施工技术条件技术关键：道岔在现场铺设的工艺流程；铺设现场施工组织及过程质量控制研究方法：在厂内组装期间将施工人员请到工厂，进行道岔结构技术交底并与厂内施工人员一起进行厂内试铺，提高施工者对道岔的认识和组装技术要求的理解，结合厂内组装及试铺技术条件和操作规程，设计单位、道岔制

38、造工厂、协作单位和施工单位联合制订现场技术要求和操作规程。5.道岔制造、组装、铺设验收技术标准主要内容： 编制客运专线道岔制造、组装、铺设验收等相关技术标准（三）确立攻关项目根据上述主要工艺及系统难点，我们确定了攻关措施，形成公司立项项目。2006年客专道岔生产初期，我们进行了一系列研究确定22项，36个课题的攻关项目，经过试制与小批量生产形成了一套较为成熟的工艺路线。客运专线道岔的同一系列性，使我们试制时速350公里60kg/m钢轨18号单开道岔具备了良好的工艺技术基础。 但是时速350kg/m公里60kg/m钢轨18号单开道岔又是在时速250公里客运专线道岔基础上重新开发的新品种，在分析研

39、究既有道岔基础上，继承了成熟有效的结构形式，也开发了多项新型结构，加之技术要求的提高，时速350公里道岔的试制，必然需要研究新的工艺措施。针对该型道岔的特点，道岔系统领导和技术骨干，首先对14项工艺、质量控制的难点、重点课题进行攻关，在这些课题的支撑下，形成了适应时速350公里道岔试制的全新工艺路线。目前工艺路线基本稳定，但是随着企业技术进步、技改步伐加快，公司客专道岔制造工艺系统，仍在不断完善和调整之中。四、加快技改，提高工艺保障能力客运专线道岔研发伊始，结合国外考察及研讨，确定满足高速道岔生产的技改方向，并随客专道岔的研发过程不断完善和加强。几年来公司斥巨资进行技术改造， 公司投入近亿元资

40、金用于道岔技术改造，先后购置了6000t油压机、52m双龙门数控铣床、新建了4500多平米大跨度客运专线道岔生产厂房，同时配套了淬火和调直设备及多功能、高精度组装和试铺平台。2009年计划投入8000多万元用于客专道岔技术改造，以扩大组装试铺面积，合理调整道岔生产工艺布局，填置配套生产设备等。本次改造完成后，预计将达到年产800组客专道岔的能力。使中铁山桥道岔生产水平和能力进入到当今国际先进行列。五、公司质量保障体系为确保产品质量，针对客运专线道岔特点专门编制了客运专线道岔质量计划，详细规定了客专道岔生产、组装、发运及现场铺设等方面的质量保证体系；编制了客运专线道岔内控制造技术条件，规定了道岔

41、的技术要求、检验规则及订货、标识、包装、运输、储存；编制了客运专线道岔厂内组装技术要求，其中除对道岔组装与铺设技术要求进行表述外，重点进行了特殊零部件工作机理、性能的说明，并规定了安装、调试方法和注意事项。为满足现场铺设编制了客运专线道岔铺设技术要求，介绍了客运专线道岔结构特点、铺设养护方法及注意事项。 第三部分 关键项点工艺分析与制造系统集成一、准备工作针对客专道岔的特殊性和社会责任要求，公司领导极为重视，积极组织不同层次的动员会及试制工作安排会议，积极宣传自主研发客运专线道岔的试制研究重大意义，明确该组道岔试制对我公司生存与发展的重要性，提高全体员工的历史责任感。总经理亲自担任试制工作领导

42、小组组长，成立了以总经理助理为首的项目部。科学管理、精心组织，保证了试制试铺工作的顺利进行。组织精干队伍对试制中的难点、重点进行攻关。 明确全员、全面、全过程系统质量控制思路，明确以管理求效率、以工艺保质量、以质量保进度的工作思路。形成以客运专线道岔试制为契机，调动公司各单位、各部门、各系统的资源优势，摸索出高精尖道岔产品研发的集成模式。（一）技术准备工作我们首先制定了针对制造、组装、运输各环节的质量计划，该质量计划的编制，强调了针对性和可操作性。明确、细化各部门、各工序的职责和要求。组织骨干技术力量，认真复核、消化设计图纸，进行各项技术准备，对客专道岔的设计思路、结构特点、技术要求进行深入分

43、析，针对不同部件制定详细工艺性文件，新的工艺工装的设计以及编制相关技术文件等项工作同时进行，及时下发了技术文件，为制造出高质量的产品打下了坚实的基础。（二）技术条件编制为确保产品质量，针对客运专线无砟道岔特点和客运专线道岔暂行技术条件专门编制了客运专线道岔制造及验收技术条件，规定、细化了客运专线道岔的技术要求、检验规则及订货、标识、包装、运输、储存的各项要求，参照客运专线国际招标书中相关技术条款，并进行了细化，具有较强的可操作性。各项技术指标均有不同程度的提高，本技术条件对系统集成的质量控制进行了规定。 （三）技术交底为使试制试铺工作顺利进行，我们组织了由主制车间领导、技术人员、生产调度、生产

44、骨干、质检部门相关人员参加的技术交底会。产品设计部门领导和主管技术人员就道岔开发的背景、意义进行了宣贯，目的是强化相关人员的责任意识，质量意识；结合内控技术条件和组装技术要求，对道岔总体结构、与既有道岔设计或结构主要区别、关主件的质量控制标准、难点进行了讲解，使相关人员大体掌握该道岔的特殊性，总体掌握主体结构特征、主要技术要求和关键控制项点。 工艺人员从钢轨件、垫板件、配套小件、单元组装及整组组装等不同工艺路线入手，详细介绍了工艺安排，工装设计与使用，工序质量控制目标等方面的内容与知识，使车间领导和具体操作人员，明确道岔结构及组成，明确各工序质量控制程序和目标，重点加强了系统集成观念，提高质量

45、意识。（四）质量控制针对客运专线道岔的要求，公司质检部门积极研究各零部件及主要工序的质量控制措施，在公司既有质量管理体系的基础上，制订专项质检计划。 二、工艺难点（一）垫板件垫板件与既有垫板结构有较大区别，道岔产品向机电产品过渡，垫板件制造最为突出，以前垫板制造偏重于使用功能，本道岔垫板在外观质量控制方面做出了较大的突破。由于垫板整体硫化橡胶的需要，垫板要加工出硫化封胶凸台，垫板组焊后要求滑床类垫板的平面度为0.2mm，其他垫板的平面度为0.5mm，同时各部形位公差要求也很高，这为垫板的生产增加了较大的难度。针对道岔垫板高质量的要求，公司领导在分析目前道岔系统生产、质量状况的前提下，本着充分利

46、用公司资源的思路，打破既有工艺路线，由公司机械加工车间承担垫板件的主制任务。为了达到硫化要求，对垫板的制造技术要求进行了详细分解，研究确立攻关课题，提出详细工艺方案，在项目负责人主持下，道岔设计、工艺人员对提出的方案进行论证和完善。并要求道岔车间相关技术人员参加工艺指导和工艺攻关。为确保生产出合格产品，我们对垫板件进行了试生产，以最终确定关键项点工艺和质量控制方式。从垫板的下料到最终调平，严格控制每一个工序，以确保各部尺寸与形位公差，为达到硫化前垫板的各种尺寸和公差要求，我们在垫板制造过程中制定详细的加工和组焊变形控制工艺，关键部件进行了工艺攻关，最终满足了垫板制造技术要求。铁科院和株洲时代进

47、行了验收。垫板整体硫化是垫板整体质量状态形成的关键点之一，株洲时代从理论和实践两方面进行攻关，圆满完成了垫板硫化任务。铁科院和中铁山桥对硫化垫板进行了联合检查与验收。1、滑床垫板台板工艺为：台板毛坯铸造台板底面加工台板侧面加工台板上面加工台板上面精磨修磨倒楞表面减摩涂镀。垫板底板加工工艺流程为：下料加工垫板底面垫板上面1：40斜画线钻定位孔加工螺栓孔修磨倒楞垫板组焊修整调平。1.1 滑床台板的加工（1） 加工中需要控制的尺寸与位置 1）弹夹安装尺寸控制：l 尾部形状及尺寸，该部结构形状较为复杂，各部尺寸关联较大，尺寸要求较严；l 滑床台内腔凸台高度尺寸，直接影响施维格弹夹的扣压力；l 滑床台板

48、高度偏差控制，若控制不好将影响焊后偏差；l 其它安装尺寸控制。2）表面质量，满足减摩要求。（2）质量控制方法和手段：1）严格选取分供方。由于该件相对复杂，关联尺寸较多，且存在薄壁铸造，所以对铸造技术要求较高。由于试生产，需要较多资金投入，所以分工方的经济实力也在考虑之中。技术、生产密切合作对分供方优中选优。2）设计人员在主动进行技术交底的前提下，跟踪试制进度，及时解决出现的问题，并分析下一步的技术工艺路线。图19 滑床台板示意图3）检查人员及时到位，及时发现问题，避免批量问题的产生。4）针对目前生产的毛坯加工部位多，成本较大的问题，技术与生产密切合作，提出解决办法。5）为解决减摩问题，课题组提

49、出了喷涂减摩涂层的方法，结合焊后台板高度偏差的要求，提出台板机加工厚度偏差控制要求和表面粗糙度要求，焊后尺寸满足要求。l 加工中需要控制的尺寸与位置，滑床台内腔凸台高度尺寸，直接影响施维格弹夹的扣压力；滑床台板高度偏差控制，若控制不好将影响焊后偏差；l 台板的减摩，采用了镀涂减摩涂层，结合焊后台板高度偏差的要求，对台板机加工厚度偏差和表面粗糙度进行严格检验，焊后尺寸满足设计图纸要求。通过小批量生产，发现涂镀减摩涂层工艺不能满足使用要求，开发了激光熔敷工艺，较好的解决了减摩层厚度小、结合力不足的难题。但是该方式仍然存在一定的不足，我们正在研究开发其它减摩及防腐措施。1.2 底板的加工垫板表面进行

50、全加工，螺栓孔加工采用精确划线与数控铣削加工相接合方式控制螺栓孔距、孔径偏差，通过孔径的精确定位，以达到控制垫板组焊时垫板上铁座、滑床台板的定位精度。对表面粗糙度、孔周及所有棱角打磨等外观质量进行了严格控制。13垫板的组焊为了保证垫板的焊接尺寸，减少焊后受热变形，我们组织制作了专用的工装；滑床板样板的定位挡条与样板逐一配装，一一对应，以确保偏差尺寸；对台板及铁座的定位，我们采用整体焊接样板进行控制，并且进行了试生产，根据成品尺寸进行焊接样板的调整，力求将定位偏差降到最低，焊接变形保证在可控制范围以内。焊缝质量控制，是对台板类焊接提出的新要求。对焊缝高度严格要求的同时对焊接质量提出了更高要求。在

51、滑床台板与垫板组焊时，为确保台板的焊接质量，我们充分研究了既有焊接工艺，并进行了实际操作，对新的焊接工艺进行了试焊接，并进行破坏性试验，进行了焊缝检验，试验表明新的焊接工艺满足质量要求。图20 滑床板焊接胎型图台板的焊接还有一个控制项点，就是台板与底板间隙问题以及组焊变形控制。在组焊过程中，台板与底板间不可避免的存在间隙，本次试制根据台板受力和台板高度要求，严格控制滑床台板与垫板的组焊间隙；为控制焊后变形，保证焊后调整达到底板平面度0.2mm的要求，工艺人员结合生产实际，设计了专用胎型。经实践检验胎型设计合理操作简单，满足了技术要求。2.垫板支距垫板及辙叉垫板孔加工采用精确划线与数控铣削加工相

52、接合方式。制作垫板组焊样板，电焊样板的双定位销采用主销、副销定位原理，主销定位纵向尺寸，副销定位旋转角度；加工中严格控制尺寸与形位公差，垫板的质量明显提高。3护轨垫板护轨台板、撑板结构较为复杂，采用精密铸造后加工的方法进行生产，焊接方式采用船位焊接，并制作焊接胎型；很好地控制了组焊精度。4、垫板件的调平与整修由于采用整体硫化，垫板件的焊接变形控制至关重要，是垫板件质量控制的关键项点。对此我们分析研究了多项工艺措施。焊后加工可较好的保证平面度和硫化封胶口的平面度，但是会影响垫板各使用表面的形位偏差和尺寸偏差，如1：40承轨槽斜度和高度，铁座位置与尺寸，这些偏差都会影响硫化质量和铺设质量。因此这种

53、方式不宜采用。经研究还是严格控制焊接变形和焊后修整的方式对质量的保证度较好。但该种方式工艺难度很大，工艺人员积极主动与工人技师一起试验，改进传统工艺，最终在控制焊接变形方面取得了良好的效果，保证了焊后修整质量，降低了制造成本，达到了垫板硫化和组装的各项要求。图21 待检垫板图22 垫板焊缝着色渗透探伤 图23 垫板件厂内监造与验收图25 硫化后垫板图24 垫板件厂内监造与验收图27 硫化后垫板刚度检验图26 硫化后垫板检验（二）钢轨件时速350公里客运专线道岔是我国目前设计速度最快、技术要求最高的道岔，其钢轨件的加工也达到目前道岔的最高要求，为保证这组道岔的加工制造、组装、试铺能达到技术要求的规定，我们重新制定了加工工艺，采用部份特殊手段控制质量，钢轨件的机加工大部分采用数控铣床完成；为实现单件产品加工满足图纸要求，我们设计了专用刀具和工装胎型，使加工工艺有新的突破和创新。1.主要工艺改进有如下几项：钢轨加工前进行挑料、配料，以满足尖轨与基本轨、翼轨与心轨高度允许偏差±0.5mm的要求。必须选用同一公差带的钢轨才能实现。本组道岔尖轨和长心轨采用60D40钢轨制造，我们对尖轨、长心轨跟端模锻加热工艺进行了改进，