合金钢组合辙叉铺设及养护

1、 合金钢组合辙叉铺设与与养护相关建议一、合金钢辙叉简介合金钢组合辙叉是今年发展起来的新型固定型辙叉，心轨尖端部分采用了高强度合金钢制造，主要特点如下：1、合金钢辙叉分类组合式合金钢辙叉结构型式种类结构与特征第类-心轨：锻造合金钢叉心，与叉尾标准60一二二钢轨拼接（或焊连）j：忍二翼轨：普通60钢轨匸二二特征：翼轨为普通钢轨，耐磨性差，为此它影响了辙叉的整体使用寿命第类心轨：锻造合金钢叉心，与叉尾标准60二-_一-二.一钢轨拼接（或焊连）”7=芝乏參?滋厂“翼轨：标准60钢轨镶嵌合金钢块特征：提高了翼轨的耐磨性和辙叉整体使用寿命。镶嵌工艺较为复杂第三必心轨：锻造合金钢叉心，与叉尾标准60遂姿*彳

2、一-钢轨拼接（或焊连）翼轨：合金钢标准60钢轨:w龙厂二恣初厂特征：提高了翼轨的耐磨性，回避了复杂诊込的镶嵌工艺，合金钢用量增加，成本上升第四类心轨：轧制合金钢60AT轨拼装，跟端锻”才核夕压成标准60钢轨纥恣孩遂谿-2力翼轨：轧制合金钢标准60钢轨滋以“心込幼、逐J特征：目前此类轨型尚无正常供应渠道。住采用贝氏体钢种，使用效果有待观测。合金量用量最多，造价偏咼2、合金钢辙叉组成(以第一类为主)扣件系统翼轨合金钢心轨连接系统叉跟尖轨垫板合金钢辙叉主要由翼轨、合金钢心轨、叉跟尖轨、连接系统、垫板、扣件系统组成：翼轨：是合金钢辙叉的重要组成部分，是实现车轮走行、轮轨转移的重要部件，同时承担趾端与线

3、路(道岔)连接的功能，一般具有形成翼轨堆积高功能。翼轨一般采用与线路同轨型的普通钢轨制造，随着发展也有局部采用合金钢材质(镶嵌或焊接)、合金钢材质钢轨制造的翼轨出现。合金钢心轨：合金钢叉心是形成合金钢组合辙叉的必要条件，最低机械性能如下：拉伸强度Rm1240MPa冲击韧性a70J/cm2(+20C)kua35J/cm2(-40C)ku硬度HRC38-45叉跟尖轨：采用与线路材质一致的普通钢轨制造。连接系统：起到将心轨、翼轨、叉跟尖轨连成整体的作用，由间隔铁、高强度螺栓副、钢轨垫圈、防松零件等组成。垫板：是形成辙叉用于与岔枕连接的零件，初次铺设该类型辙叉必须配带垫板，同类型辙叉更换，可仅用辙叉本

4、体。一般辙叉为对称结构，左右开向通过对应的垫板实现。扣件系统：这部分含垫板与轨件连接、垫板与岔枕连接、弹性垫层等三部分。3、合金钢辙叉的适应性辙叉标定的容许通过速度：单开道岔辙叉客车W160km/h、货车(轴重23t)W90km/h。但是具体实施通过速度按整组道岔容许速度执行。二、订货、安装与铺设1、在合金钢辙叉订货中，应明确如下内容：（1）辙叉型号，最好以图号显示。若不掌握合金钢辙叉图号，应提供整组道岔的图号，尤其是12号、9号和18号辙叉，因为道岔品种较多，必须做到准确无误。用于渡线时应特别注明；（2）辙叉结构型式要求，主要指合金钢材料分布（参见分类）；（2）材质要求，特别是焊接接头，要特

5、别注意。一般情况未特殊指明采用U75V钢轨；（3）配轨要求：应明确趾跟端加长长度和是否钻接头螺栓孔（道头孔）；（4）供货范围：是否带垫板、板下垫层、岔枕螺栓等；（5）其它特殊要求。2、辙叉由工厂整体组装出厂，装卸、运输、和铺设时应注意轻装轻卸，严禁摔、砸和碰击；由轨道车吊装时可带垫板直接安装，由人工装卸时应注意防止垫板变形、损伤。如需拆卸垫板时各零件应做好对应位置编号标记，以免错位而影响装配精度。3、上道铺设前应对辙叉及垫板扣件进行一次检查，垫板上螺栓孔位置应与岔枕上孔距一致，辙叉趾跟端开口及各部尺寸应符合图纸要求。4、辙叉可铺设在跨区间无缝线路上，辙叉趾、跟端应采用焊接或冻结接头。5、岔枕下

6、道床应捣固密实，特别是心轨及心轨与叉跟轨结合缝处前后岔枕应捣固密实，不得有空吊板。三、现场观测与维护1、辙叉铺设应符合铁路轨道施工规范；养护维修按铁路线路维修规则，参照钢轨组合辙叉养护维修有关规定进行。2、铺设初期的复紧合金钢组合辙叉既是紧固部件也是传力部件。联结螺栓规格：M27，强度等级10.9S，螺母强度等级10H,或螺栓强度等级12.9S，螺母强度等级12H。联结螺栓将合金钢叉芯、叉后轨、翼轨及间隔铁联结成一个整体，在竖向力和横向力作用下，各部件之间不应发生相对错动。同时在单侧（正线）心轨、翼轨及间隔铁（不含咽喉间隔铁)三者之间应形成足够的纵向摩阻力，以保证在温度力作用下，各部件不出现相

7、对错动，并通过翼轨、导曲线钢轨将温度力传递至尖轨跟部。由于辙叉为高强度螺栓副紧固体，在运营初期各部紧固状态有着向运营最佳状态适应的过程，主要有各轨件与基础高差匹配产生的垂向运动、间隔铁(或心轨中类似间隔铁结构部位)相互研合过程等，这些配合部位的调整会减少螺栓副的轴向力，在减小到一定程度会影响传递温度的能力。为此要求在上道运营1个星期，应对水平螺栓副的扭矩进行检测和复紧。现场紧定力矩规定9001200Nm,可适当增大，但不宜超过1400Nm。上道一个月时再进行检测，之后可半年进行一次检测(基本上是季节变化前期)。注意检测高强度螺栓是否需要复紧，不能依据是否松动进行判断。其余螺栓扭矩规定：安装弹条

8、时，拧紧螺母以弹条中部前端下颚与轨距块刚刚接触为准；辙叉垫板与岔枕的联结螺栓拧紧力矩为250Nm。出现叉跟尖轨离缝情况的处理：离缝小于7mm时可以对水平螺栓进行复紧；大于7mm时应在天气转暖时，松开叉跟尖轨相关水平螺栓副，利用拉轨等措施使叉跟尖轨离缝小于5mm，然后紧定螺栓副。当离缝超过10mm，建议对后端焊接轨进行切断，松开叉跟尖轨相关水平螺栓副，将叉跟尖轨前移至小于2.0mm缝隙，紧定螺栓，然后焊接或冻结切开的轨缝。4、打磨维护磨修肥边是延长辙叉使用寿命的有效方法。辙叉铺设使用后，应及时对心轨、翼轨和叉跟轨产生的肥边进行打磨处理，防止由于肥边部位产生裂纹和掉块。上道后7天内进行第一次打磨，

9、其后视肥边宽度达到23mm，及时打磨。注意打磨时不要仅对肥边突出轨距线部位进行打磨，要注意交角圆弧的打磨：清除肥边，保持圆角(心轨和叉跟轨R1315mm、翼轨R5R8mm)。保持较好的圆角可较大程度，抑制肥边的产生，减少裂纹、掉块产生的几率，同时初期较好圆弧的保持，可有效减少打磨次数。关于垂磨。固定型辙叉与正常运行线路不同，运行光带有其特殊性。在咽喉至心轨50mm断面范围内存在轮轨接触变化和转移的必然。由于轮轨接触位置和接触宽度的不同，产生垂磨的差异是正常的。对于翼轨从咽喉至心轨50mm断面范围内接触宽度逐渐变小，轮轨接触部位也从轮缘向轮端过渡，这样垂直磨耗就会出现与接触面从宽到窄成反比的现象

10、，翼轨车轮接触末端光带基本形成尖刃状，受力状况非常恶劣，所以磨耗最深，也极易造成肥边、压溃或剥离掉块。同时受车轮假轮缘的影响也会加剧翼轨的磨耗。另外为了实现车轮运行轨迹的垂向平稳，翼轨设置了抬高，在假轮缘的作用下，翼轨承受主要垂向载荷。而车轮的踏面形状差别较大，造成正常的轮轨关系难以准确设定和实现，所以固定型辙叉的轮轨关系一致是研究的重点。从宏观上看，运行的车轮踏面不同（客运和重载）、线路运营状态（客运与重载的比例、车轮维护状态）不同不可能实现完全适合的轮轨关系。目前只能依据客运专线、重载专线进行分类设计，对于客货混运难度非常大，即使找出该线车轮的分布规律，改善轮轨关系，也难以具有普遍的适用性

11、。所以翼轨垂直磨耗按正常钢轨磨耗判定是不合理的。按铁路线路维修规则规定，翼轨构造加高6mm不计入垂直磨耗量。改善垂磨的措施：努力改善轮轨配合关系是提高使用寿命的有效措施：轮轨关系针对整个线路难以实现释义的匹配，但是针对具体岔位是可以实现的，根据光带、磨耗、肥边等现象可以进行综合判断。（1）垂向的平顺性：利用平尺或弦线沿工作边方向综合判断轨面的平顺。如本批辙叉由于翼轨未进行铣削造成轨面存在较大的不平顺，造成车轮在理论尖端前后有较大的抬高，会造成列车运行的平稳性差，这种不平顺会造成轮对对高点前后的垂向冲击，加剧磨损，前部由于受力面积宽，影响较小，后部本来接触面积就小，在加上较大的冲击，磨损的加剧程

12、度会很大。为此需要对咽喉至30mm断面进行平顺性打磨。（2）顺向出叉（列车从跟端向趾端行驶）的翼轨尾部光带处理：在顺向出叉运营条件下，翼轨后端在磨损超过5mm状态下，会形成较为明显的棱角，而这种棱角部位并不是严格与车轮踏面极限远端匹配，个别车轮会对该棱角冲击，造成列车运行出现水平晃车。因此建议对顺向出叉的辙叉翼轨末端光带进行加宽处理。（3）关于心轨与翼轨受力分配：心轨与翼轨的轮轨转移和受力分配较为复杂，可依据光带和磨损状况，进行处理。一般情况下可对心轨30mm断面后翼轨进行预先处理，一是加大光带宽度，二是对翼轨顶面进行适当磨修降低，增大翼轨圆弧，尤其光带末端圆弧可增大至R13mm，人为减少尖刃

13、状光带部位的受力，减少破坏程度。（4）关于垂磨深度：一般主要集中与翼轨光带末端，初期运行翼轨末端会有较快的磨损，这基本上是假轮缘引起的，按车轮磨耗9mm，磨耗型车轮会有34mm的假轮缘产生，客车车轮会有56mm假轮缘产生。这就说明翼轨光带末端有可能低于心轨46mm，加上翼轨抬高57mm，再有心轨允许的垂直磨耗6mm，翼轨显现磨耗会达到20mm左右。当然翼轨为钢轨制造，下部缺少支撑这么大的磨耗对翼轨强度是个极大的考验。为此建议在翼轨绝对垂磨大于8mm时，要依据心轨40mm断面高度，提前对翼轨进行垂向修磨，减少磨耗后翼轨的受力，从而避免翼轨的突然破坏。5、补焊翼轨（钢轨材质）磨耗到限时，可依据TB

14、/T1631-2002钢轨电弧焊补技术条件进行补焊；合金钢材质的补焊目前还没有经铁道部审查的焊补技术条件，可采用KD286焊条进行线上堆焊磨修，修复工艺按高锰钢辙叉焊修相关规定方法进行。需提供技术支持时可与辙叉生产厂联系。但是道岔制造厂不主张对合金钢辙叉进行补焊作业。若感兴趣，对非重要线路，易于观测的岔位进行相关试验，我公司将竭力配合，以便形成成熟的在线焊补工艺。合金钢辙叉是近几年发展起来的一个新的品种，有其明显的优势（强度高，使用寿命长等），但是近年随着应用范围及数量的扩大，相继出现不少问题（有一定的质量离散型、特别是翼轨破损造成的提前下道现象较多）。可以说合金钢辙叉在各路局的观测、养护、维

15、修中已经作为重点，无形中增加了现场维修工作量和安全隐患。但是合金钢辙叉与高锰钢辙叉相比存在以下不足：（1）各部件以栓接为主，整体性不强；（2）钢轨、合金钢的裂纹延迟性较高锰钢辙叉差别较大，在线使用的安全性，成为主要问题。（3）由于发展过快，技术成熟性相对欠缺。如结构型式，在发源地德国，基本都属于半焊结构：心轨与叉跟尖轨焊接，合金钢与间隔铁焊接等。这些技术措施较好的解决了温度力传递和整体性问题。（4）合金钢的质量评价体系不完善。目前我国在线应用的合金钢辙叉，非道岔制造厂占据了绝大部分，受各方面影响质量状态的真实性存在一定问题。造成虚报现象较多，使铁路主管部门积极推进该项技术的应用，这给线路实际养

16、护造成了较大问题。日前我公司结合美国拼装辙叉和我公司引进的深度爆炸硬化技术，试制了一批高锰钢叉心拼装辙叉，该辙叉具有以下优点：用加翼轨的大叉心拼装设计，实现主要冲击表面锰钢化；间隔铁与心轨为整体设计，提高了辙叉的稳定性；采用增加实体厚度设计，提高抗弯模量，增加结构的稳定性；采用翼轨轨底统一传力设计，改善叉下基础受力分布，改善水平螺栓受力状况；采用新型轨顶轮廓设计，改善轮轨关系，优化受力分布，提高心轨使用寿命，减少养护维修工作量；采用深度硬化技术，提高辙叉使用受命；实现与既有辙叉的互换。该辙叉具有锰钢辙叉安全性高的优点，主要体现在主要冲击部位（包括翼轨）实现锰钢化；经过深度爆炸硬化，硬化层深度不小于25mm，表面硬度不小于320HBW（与淬火钢轨硬度趋于一致）；具