發(fā)布時間:2025-09-22
鐵路道岔的維護挑戰(zhàn)與技術(shù)創(chuàng)新:守護軌道安全的“持久戰(zhàn)”
鐵路道岔作為列車變向的核心裝置,長期承受著列車輪緣的沖擊、摩擦及復(fù)雜自然環(huán)境的侵蝕,是鐵路線路中“易損耗、高風(fēng)險”的關(guān)鍵部件。據(jù)統(tǒng)計,鐵路軌道故障中,約30%與道岔相關(guān)——尖軌磨損、轍叉裂紋、轉(zhuǎn)轍機故障等問題,不僅會影響列車行駛的平穩(wěn)性,更可能引發(fā)脫軌、顛覆等重大安全事故。因此,道岔的“維護與升級”始終是鐵路運營管理的核心任務(wù)之一。本文將聚焦道岔在維護過程中面臨的挑戰(zhàn),以及近年來為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)而涌現(xiàn)的技術(shù)創(chuàng)新,展現(xiàn)鐵路行業(yè)在“守護軌道安全”上的持續(xù)努力。
一、道岔維護的核心挑戰(zhàn):多因素疊加的“損耗難題”
道岔的維護難度遠超普通軌道,其核心挑戰(zhàn)源于“使用環(huán)境復(fù)雜”“受力狀態(tài)特殊”“部件聯(lián)動精密”三大因素,這些因素導(dǎo)致道岔易出現(xiàn)多種損耗問題,且維護成本高、周期長。
1.復(fù)雜自然環(huán)境的“侵蝕壓力”
道岔長期暴露在戶外,需承受高溫、低溫、雨雪、風(fēng)沙、酸堿腐蝕等多種自然環(huán)境的侵蝕,導(dǎo)致部件性能退化:
溫度變化的影響:在高溫環(huán)境下,鋼軌會因熱脹冷縮發(fā)生變形,尖軌與基本軌的貼合間隙可能變大,影響道岔鎖閉精度;在低溫環(huán)境下,鋼軌脆性增加,易出現(xiàn)裂紋,尤其是轍叉心軌——由于轍叉心軌為“V”形結(jié)構(gòu),低溫下受力不均,裂紋發(fā)生率是普通鋼軌的35倍;
雨雪與腐蝕的影響:雨天或雪天,雨水、雪水會滲入道岔的連接縫隙,導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部零件生銹、短路,同時加速鋼軌與扣件的腐蝕;在沿海地區(qū),海水蒸發(fā)形成的鹽霧會對道岔的金屬部件(如轉(zhuǎn)轍機外殼、鋼軌接頭)造成強烈腐蝕,縮短部件使用壽命;
風(fēng)沙與異物的影響:在沙漠或多風(fēng)沙地區(qū),沙塵會進入轉(zhuǎn)轍機的驅(qū)動機構(gòu),導(dǎo)致尖軌移動卡頓;在城市周邊,塑料袋、樹枝等異物可能卡在尖軌與基本軌之間,影響道岔正常切換,甚至引發(fā)安全隱患。
以我國東北地區(qū)的鐵路為例,冬季氣溫低至30℃以下,道岔的鋼軌易出現(xiàn)“低溫裂紋”,轉(zhuǎn)轍機的液壓油可能因低溫凝固,導(dǎo)致尖軌無法正常移動。為保障冬季運輸,鐵路部門需投入大量人力物力對道岔進行“防寒處理”,如在鋼軌上涂抹防凍劑、為轉(zhuǎn)轍機加裝加熱裝置,維護成本顯著增加。
2.列車輪軌的“特殊受力損耗”
道岔是列車輪軌接觸的“特殊區(qū)域”——列車通過道岔時,輪緣需從一條鋼軌過渡到另一條鋼軌,導(dǎo)致道岔部件承受的沖擊力、摩擦力遠大于普通軌道,易出現(xiàn)“局部快速損耗”:
尖軌磨損:列車輪緣通過尖軌時,會與尖軌的***發(fā)生摩擦,尤其是當(dāng)尖軌與基本軌貼合不緊密時,摩擦力度會大幅增加,導(dǎo)致尖軌***出現(xiàn)“磨耗變形”,嚴(yán)重時尖軌會因磨損過薄而斷裂;
轍叉損傷:轍叉的心軌與翼軌形成“咽喉區(qū)”,列車車輪通過時,輪緣會對心軌產(chǎn)生橫向沖擊力,長期作用下,心軌易出現(xiàn)“裂紋”“掉塊”等損傷,尤其是大號碼道岔(如高鐵道岔),由于列車通過速度高,轍叉承受的沖擊力更大,損傷風(fēng)險更高;
轉(zhuǎn)轍機疲勞損耗:轉(zhuǎn)轍機需頻繁驅(qū)動尖軌移動(部分繁忙站場的道岔每天切換次數(shù)超過100次),長期高頻次運行會導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機的電機、齒輪、鎖閉裝置出現(xiàn)疲勞損耗,如電機過載燒毀、齒輪磨損卡滯等,