「小王,你去把那个坏了的火车轨道换一下」

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「小王,你去把那个坏了的火车轨道换一下」

图片:Public Domain

和你想象不一样的换轨

lei xi,搞轨为生

上个星期换了一个星期的钢轨,天天晚上睡不好,那我就想着把钢轨究竟是咋换的给大家说说,好让你们也睡不好。

换轨怎么换?第一步把旧的切下来,第二步把新的放上去,第三步连接好。完成,perfect!这个思路,看着是不是有点眼熟?

要是真那么简单,我就该吃不上饭了,哦,不对,还是可以吃上,因为也就三步:装饭、吃饭、洗碗。

在地铁的运行环境里,要换钢轨还确实是挺麻烦的一个事情,先看看简单的提纲:

这回就不按照目录来写了,因为说起来确实很简单。

要换轨主要就是三种情况,伤损、侧磨、垂磨,因为其他原因换的很少,比如波磨,一般都是修复不需要换的。不论是啥情况,基本就是备轨、配轨、换轨、调整、收轨几个过程吗,主要的区别就是在配轨上,配轨也基本是最重要的环节。

备轨,就是把新钢轨提前放到需要刚换的位置附近。

配轨,就是计算好需要换轨的距离,确定好锯轨时下刀的位置做好标记,在备用轨上也做好标记,然后到了换轨的时候再确认一下,要确保没有错误。

换轨,就是咔咔两下,旧的下去新的上来,然后连接好,这个连接,可以是栓接,也可以是焊接、冻结。

调整,就是新的钢轨上去了,要重新调整几何形位,确保可以行车。

收轨,这个简单了,就是把换下来的收回去,或者拿去研究或者报废。

伤损钢轨更换,基本都是个别点的更换,而且是钢轨受损但是钢轨的廓形没有太大变化,那配轨就很简单,只要计算好下刀位置和长度就可以,很容易,10 个人就搞定了,由于钢轨廓形没改,调整量也很小。

磨耗钢轨更换,特别是侧磨钢轨,一般都是连续更换,一换就是一整条曲线几十根钢轨,但是我们一天只能换三四根啊,那配轨就是很麻烦的事情了。

造成麻烦的主要原因不是量大,而是钢轨磨耗导致廓形的变化,而且这样的变化是不均匀的,所以配轨尤其需要注意轨距和廓形的过渡,这就是为啥多了一个过渡轨的制作。

首先,钢轨在磨耗之后,会导致轨距的变化(详细可以参见我上次写的关于轨道几何的那一篇),然而磨耗是缓慢发展的并不是一出现就需要立即更换的,这就会出现一个问题:“钢轨的磨耗没有超标而轨距超标了”。这时候我们会在轨距超标之前进行调整,再超标再调整,直至磨耗超标我们将其更换(轨距的可调范围大大的大于磨耗的允许范围)。最重要的是,在曲线上钢轨侧磨都出现在上股,但是调整轨距我们都是把下股钢轨向线路中心一侧调整的,原因是在曲线里上股钢轨是作为导向轨的,即便是磨耗了它仍然是圆顺的,要是因为调整轨距而把它改成了折线就得不偿失了,比较之下调整下股钢轨就方便的多了,因为下股钢轨只承担支撑作用。

其次,钢轨在磨耗之后,会出现廓形的变化,磨掉的尺寸和面积不同,剩下的部分自然不同。在曲线上磨耗是顺接的,就是相邻两点之间的磨耗是无缝过渡的,但是要是切一刀,一边换成新轨、一边还是磨耗轨,那自然是对不上的,即便是轨距调整好了,仍然是一个硬的过渡,会造成极大的不平顺,车轮经过的时候会有一个突变。

因为上面的原因,就需要在新换上的钢轨和旧有的、待更换的钢轨之间设置一段过渡轨,它需要一端的廓形和新轨差不多、一端的廓形和待更换的钢轨差不多,而且过渡轨需要有一定的长度,能够让廓形在这一端距离内顺滑的过渡,让车轮感觉不到突变。然后再按照新的上股的位置调整轨距,让轨距也顺滑过渡。所以,过渡轨需要保证廓形过渡的同时通过调整保证轨距的过渡。

过渡轨是怎么来的呢?新钢轨肯定不能承担,新钢轨打磨一下也很难达成磨耗轨的样子,所以只能从旧钢轨上选取了,要在缓和曲线和圆曲线的交界位置两端选取一头磨耗很小、一头磨耗已经达到了 8mm 以上的钢轨,然后加以修正做成过渡轨,而且每次换轨的过渡轨不止一根、也每次都需要根据情况重新制作,这个完全靠经验和眼力,非老司机无法胜任,过渡轨一般长度在 8—20 米之间。是的,每次更换下来的磨耗轨还有一次发光发热的机会,就是做过渡轨。

所以,更换侧磨钢轨的步骤就是备轨——计算下刀位置并预留过渡轨长度——换上新钢轨——挨着新钢轨换上过渡轨——连接所有接头——调整接头错位(即便是使用了过渡轨,有时也会有 1mm 左右的错位)——调整轨距使之符合要求。在这个过程中最重要的就是制作、使用过渡轨,它就像有机化学里的催化剂,在反应前后不变但是又参与了反应,没有它还不行。

说完了侧面磨耗,再说说垂直磨耗钢轨的更换,在地铁行业里垂直磨耗的发展比较慢,垂直磨耗的病害也比侧面磨耗少很多,但是还是会碰上,在磨耗到限之后还是需要换。

一般磨到平头的比较厉害就要换了,我们这个磨到凹头了,也是奇葩。其实更换过程也是一样的,就是垂直磨耗的过渡简单一些,临时把轨底垫起来就是了,不需要过渡轨,就算是需要也找不到这样的钢轨。

其实更换磨耗轨,不管是侧磨还是垂磨,如果有条件,不管你是 300 米还是 600 米一次性从头换到尾,就不需要过渡了,有这样的条件的,就当我没说。

然而地铁环境下往往是没有这样的条件的,地铁的供电、信号、消防等等专业设备占据了大量的空间,而且隧道限界往往又很小,备用轨的存放都要精打细算,对于那一换几百米的历史也只能流传了。不信?你看看这设备限界。

本集完。


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