新型重载道岔加工工艺分析

新型重载道岔加工工艺分析

姜哲

身份证号：210282198905082153

摘要：新型重载道岔加工工艺的优化对道岔制造产生积极的影响，发挥出新型重载道岔加工工艺作用，实现大轴重下道岔整体性能增强。新型重载道岔加工工艺成果在靖神线，蒙华线等不同的铁路线上得到了应用，产生的效果较为显著，道岔各部件使用寿命均有提升。新型重载道岔加工工艺发展将会进一步的满足重载铁路建设的基本需求。

关键词：新型；重载道岔加工；工艺分析

    重载铁路具有高密度、大轴重、大运量等特点，其对道岔设备会产生较重的运输压力，而在这种状况的影响下，道岔会发生较为严重的磨损，降低使用寿命。为了能够提高道岔部件使用寿命，依据重载线路的基本情况，优化新型重载道岔加工工艺，强化道岔部件的质量，。

1道岔常用型号

    新型重载道岔号数最为常用的就是12号与18号，60 kg/m或者75 kg/m的钢轨是道岔常用轨型，27 t和30 t是常见的轴重量，有砟道床是常用的轨下基础，应用固定型辙叉。

2道岔结构特点

2.1切削基本轨加厚尖轨

    重载道岔当中曲线尖轨的更换频率最为频繁，而在新型重载道岔加工工艺当中对结构进行的优化应用尖轨加厚技术，针对基本轨轨头在加工的过程当中进行适当的水平切削，同时增厚尖轨轨头。在线热处理U75V钢轨构成了钢轨主体材料。经过以上的技术应用尖轨耐磨性将会得到极大的提升。

2.2辙叉

    辙叉主要有嵌入式组合高锰钢辙叉和合金钢组合辙叉两种。前者辙叉心采用高锰钢材质，实施嵌入式技术，各个部分通过钢轨组合相互连接构成，设置双咽喉等新结构，使得辙叉的使用寿命得到了极大的延伸。而后者合金钢组合辙叉采用间隔铁、高强螺栓副将轨件组装为整体，并在加工的过程中采用加强型翼轨结构，这样也能够提升辙叉的使用寿命。

2．3 扣件系统

    新型重载道岔垫板在两侧设置U型槽，这与传统线路垫板有着显著的不同，同时还要在岔枕采用预埋铁座，应用Ⅱ型弹条等完成连接件的扣压。这种扣件系统的构建能够有效地抵抗横向荷载的冲击。

3新型重载道岔加工工艺

3.1道岔执行标准

    TJ/GW 137—2015 27 吨轴重重载道岔暂行技术条件。TJ/GW 107—2013 30 吨轴重重载道岔技术条件(暂行)。TB/T 412-2020 标准轨距铁路道岔 。

3.2道岔制造前期准备

为使加工工艺顺利实现，组织技术人员、生产骨干、质检人员参加技术交底会。宣贯新型重载道岔加工工艺的特殊性、主体结构特征、主要技术要求和关键控制项点。详细介绍工艺规程、工装使用、工序质量控制目标等内容，进一步提高质量意识。

采用数控钻床、52米数控双龙门铣床、5000吨压力机、机器人焊接设备、双向顶弯机床、辙叉专用数控铣床、V法造型线等各型先进设备，以先进的工艺手段、精密的加工检测设备，生产高质量的产品提供保证。

工艺的先进性和完整性是产品加工的关键，在深入研究设计技术文件和相关技术资料后，把工艺技术准备作为重点工作，在针对道岔的特点，设计钢轨加工轮廓的成型铣刀，保证尖轨加工的轮廓度。

研究各零部件及主要工序的质量控制措施，在对关键零部件采取质量跟踪控制，对外购产品增加检验频次，对自制件采用全检，力求质量得到全面有效控制。

3.3主要部件制造工艺

新型重载道岔加工工艺在较为成熟的道岔制造技术基础上，对工艺实施优化，针对重要零部件和结构进行关键工序的调整，能够保证零部件尺寸的精确。

3.3.1基本轨加工工艺流程为：挑料→下料→锯切→ 钻孔→倒角→铣削工作边轨头→ 铣削下颚→调顶

基本轨密贴边侧面及藏尖段采用数控铣床一次定位全部加工完成，避免了藏尖铣削量在水平方向的波动，有利于降低该项点对道岔轨距的不利影响。铣削时先采用标准断面铣刀加工，将轨头宽度按图铣削5mm，再用下颚铣刀铣削轨头下颚。基本轨装夹采用电磁吸盘吸附装夹，装夹稳固定位精度高，从而保证基本轨密贴段的加工精度。

3.3.2尖轨加工工艺流程为：挑料→下料→跟端压型→铣削锻压飞边→跟端整体热处理→打砂→探伤→调直→二次下料→铣削跟端轨底→跟端调台并扭1:40斜→钻孔、倒角→铣削工作边轨顶通长→铣削二三五刨→铣削非工作边轨底→铣削轨腰螺栓防转槽→铣削跟端帽型→铣削跟端弹性可弯→调顶

道岔尖轨采用60AT矮型特种断面钢轨制造，为和区间线路相连，跟端必须锻压成60kg/m标准轨。采用5000t压力锻压机床加工，满足锻压段成型要求。AT轨锻压后采用智能喷风热处理系统对跟端进行吹风热处理，对加热温度、冷却风压及冷却时间进行严格控制，确保跟端性能指标达到标准要求。在机加工中先进行初步加工，轨顶、轨底均预留加工量，打磨抛光以去除轨底加工所产生的加工刀纹保证表面质量。

钢轨件轨头加工轮廓的准确性对列车平稳运行有着很大影响，为了保证轨头加工轮廓满足设计要求，制作了轨头轮廓加工刀具，用高精度的刀具加工保证轮廓尺寸，同时制作了大量检测样板对钢轨件轨头加工的各个环节进行质量控制。

引入轨头轮廓检测仪对钢轨件轨头加工轮廓进行验证。轮廓检测仪，通过计算机对实际加工轮廓与设计要求轮廓进行分析对比，来验证轨头加工轮廓的准确性，进而保证轮轨关系。

电务配合接口在设置上要控制好尺寸，电务进行转换设备的试安装与调试，并进行尖轨扳动力的测试。

3.3.3锰叉心铸造工艺流程：造型+炼钢→浇注→水韧处理→铸件清理与矫正→检验。

质量控制重点：造型、炼钢、浇注、水韧处理及内部质量。

锰叉心铸造过程采用行业领先的VRH造型、电弧炉氧化法冶炼、低温浇注、细晶成型技术，水韧过程采用智能炉窑加热控制技术，内部质量缺陷采用行业领先的高能数字射线数字化成像检测技术。

锰叉心机加工工艺流程：一次调直划线→铣轨底→铣端头→二次调直划线→铣轨顶→铣工作边及圆弧→铣翼轨工作边圆弧→三次调直→打磨及抛光→爆炸硬化→四次调直、复线→修整工作边及圆弧→铣钻孔→铣翼轨外侧→成型加工打磨及抛光→五次调直→打磨成型。

质量控制重点：重点控制锰叉心行车面轮廓、心翼轨降低值、各断面尺寸、轮缘槽尺寸。

使用成型刀具加工锰叉心行车面轮廓、装配面轮廓，保证产品轮廓及组装质量。

锰叉心爆炸硬化工艺流程：锰叉心准备→硬化面清洁处理→敷药→爆炸硬化→检测。

质量控制重点：重点控制锰叉心表面硬度和炸后表面微裂纹。

将合格的锰叉心铸件在压力机上调直后，进行心轨、翼轨上下面及工作边机加工，并预留适当硬化压缩量。加工后对爆炸硬化部位打磨抛光处理，符合硬化前的表面技术要求。硬化辙叉在专用爆炸平台上就位后清除需硬化部位的灰尘及油垢，均匀敷药、排气，保证炸药与叉心的良好密贴。

3.3.4垫板工艺流程

工艺过程：下料→调平→铣1:40斜及各平面→铣底板两端U型槽→打印标记→组焊→调平→防锈处理。

质量控制重点：焊接质量、垫板平面度。

采用机器人焊接与人工焊接保证焊接质量，焊接后通过自动化调平机与热调相结合的方式保证垫板的平面度。

结束语

    新型重载道岔加工工艺水平的提升为新材料、新技术的应用提供借鉴，为新型道岔制造技术提升等有序地开展提供基础。同时也提高了道岔使用寿命，降低了养护工作量，使维修工作成本得到控制，应在实际工作当中积极地应用和推广新型重载道岔加工工艺，为重载道岔的进一步应用奠定基础。

参考文献

[1]王 猛，杨东升，司道林．重载铁路道岔关键技术研究与应用［J］．中国铁路，2020(5):105-110．

[2]黄振宇,费维周.新型重载道岔研制[J].铁道标准设计,2015, 11(001):42-46.

[3]葛晶，王树国，王猛．重载线路固定型合金钢组合辙叉受力研究［J］．铁道建筑，2013(4):117-120．