重载铁路用组合辙叉的结构设计

闫 旭 辉

(中铁宝桥集团有限公司技术中心轨道线路研究院，陕西 宝鸡 721006)

1 概述

组合辙叉以适应无缝线路、使用寿命长、养护方便、运营成本低等特点，成为铁路辙叉产品发展的重要方向之一，重载运输是国际上公认的铁路货物运输的有效方式之一，具有轴重大、牵引质量大、运量大的特点。随着重载铁路的发展，铁路道岔(辙叉)无缝化技术逐渐进行推广，作为道岔的核心部件——辙叉，固定型辙叉寿命仅为1亿t～2.5亿t，而线路天窗时间短，更换轨件工作量大，较频繁的更换，不但增加养护维修成本，对行车安全也造成隐患，已不能满足既有线路要求。

传统组合辙叉铁垫板以上部分呈对称结构，心轨、镶嵌翼轨主流材质是合金钢或高锰钢或锻造高锰钢，因此制造成本较高。而大多数辙叉在服役过程中，辙叉直股过车密度及载荷远多于辙叉曲股，因此，分析大量下道的辙叉伤损特征，辙叉伤损主要发生在辙叉直股心轨、翼轨车轮踏面区域，而曲股心轨、翼轨车轮踏面区域未出现重伤。因此，在既有制造工艺基础上，在满足线路使用工况条件下，开发75 kg/m钢轨12号新型组合辙叉，采用不对称镶嵌翼轨结构，即组合辙叉直股设计镶嵌翼轨，镶嵌翼轨选用力学性能优异的材料制造；曲股设计普通结构翼轨，翼轨选用与线路同材质钢轨制造。此结构不但结构安全性高，且充分发挥了组合辙叉不同部位材料特性。同时，心轨、镶嵌翼轨满足成型数控加工要求，提高了制造精度，重量减轻，而且能实现叉心线上、线下互换组装，大幅降低制造和养护成本，延长了服役寿命。……