分岐器の組み立て精度が線路の信頼性を決める理由
鉄道の分岐器は線路上で最も複雑な形状です。ポイント スイッチ、フロッグ、ガード レール、クロージャー レールは、通過するすべての車輪セットの下で 1 つの機構として機能する必要があります。アセンブリの品質は、乗り心地、コンポーネントの耐用年数、脱線リスクに直接影響します。受け入れ方針は路線カテゴリによって異なります。高速路線では幾何学的精度が要求され、重量輸送路線では耐衝撃性が要求され、混合旅客-貨物路線では両者の間の妥協が要求されます。以下のセクションでは、調達チームと建設チームがそれぞれの場合に指定する必要がある組み立て技術、検証方法、メンテナンス ルーチンについて説明します。
高速出動: 位置決めと幾何学的制御
高速出動の場合、組み立ての中心となるのは、高精度の位置決めとコンポーネントのシームレスな接続です。{{1}測定精度±0.1 mmの3Dレーザー位置決めシステムを使用して、ポイントスイッチ、フロッグ、ガードレールの空間位置をリアルタイムで監視し、ゲージの偏差を±1 mm以内、水平偏差を1メートルあたり0.5 mm以内に保ちます。ポイントスイッチは、CNC 油圧転てつ機によって 30-40 kN の開閉力と 3.8 秒を超えない切り替え時間で駆動され、分岐点を通過する高速列車の速度プロファイルに一致します。
フロッグは高マンガン鋼の一体鋳物で、トレッドは HB 350-450 の表面硬度に加工硬化されており、高周波の車輪通過に対する耐摩耗性が向上しています。-スロート領域は、ホイール-のレールへの影響を軽減するために、±0.1 mm の精度でプロファイル{7}}研磨されています。分岐器の弾性ファスナーは約 35 kN/mm の垂直剛性に調整されており、0 ～ 20 mm の高さ調整範囲により、ラインの耐用年数にわたる線路の沈下を補償します。組み立て後、動的平滑性試験では検査列車を時速 160 km/h で分岐器内を走行させ、動作基準に対する車輪レール力と振動振幅を測定します。
重量物-出動: 衝撃に強い組み立て-
重量物輸送用の分岐器は、耐荷重と疲労耐性を中心に設計されています。-このフロッグは合金鋼複合タイプです。中心部には引張強度が少なくとも 1200 MPa の高強度合金鋼が使用されており、高マンガン鋼フロッグよりも約 50% 高く、30 トンを超える軸重が可能です。-ポイントレールとストックレールの嵌合面は高周波焼入れされ、深さ3～5mmで表面硬度はHRC58以上で、ポイントレールの摩耗による接触不良を防止します。
レール下基礎には、補強率を 2.5% に高め、曲げ強度を 60 MPa 以上としたコンクリート製分岐器枕木を使用しています。高強度ボルトは、振動による部品の変位を防ぐために、通常の分岐器よりも約 30% 高い 45 ～ 50 kN の予圧で締め付けられます。厚さ10 mmのポリウレタン緩衝パッドがカエルの翼レールとガードレールの間に取り付けられています。通過する列車の衝撃エネルギーを吸収し、フロッグの振動振幅を少なくとも 25% 低減します。
旅客と貨物の混合路線: 互換性の調整
混合路線では、組み立ては旅客列車が要求する乗り心地と貨物列車が要求する積載量のバランスを取る必要があります。線路軌間は 1435 mm、幅幅は 0-2 mm です。高速走行時の乗客の乗り心地には十分ですが、貨物車両のホイールセットの拘束を避けるのに十分な小ささです。-ポイント スイッチはデュアル マシン トラクション スキームを使用しており、2 台のポイント マシンが同期して動作し、ポイントとレールの取り付け精度を 0.2 mm 以内に保ちながら、より重いトラクション需要に合わせて約 50 kN のスイッチング力を提供します。
ファスナーは段階的な剛性設計を採用しています。ポイント スイッチとフロッグ ゾーンには 40 kN/mm の高剛性ファスナーを使用して耐荷重を確保し、-接続ゾーンには 30 kN/mm の中剛性のファスナーを使用して振動を制御します。旅客車輪と貨物車輪の直径が異なるため、フロッグトレッドは研削によって最適化され、接地プロファイルと異なる直径の車輪の間の接触率が少なくとも 95% に達し、車輪レールの接触応力が低下します。アセンブリのギャップは 0.5 ～ 1.0 mm に制御されており、列車の揺れを引き起こすことなく自由な熱移動が可能です。
受け入れテスト: 静的チェックと動的チェック
投票者の受け入れは、静的テストと動的テストを組み合わせたものです。静的インジケータには、ゲージ、レベル、アライメント、および垂直度が含まれます。ゲージの偏差は ±1 mm 以内、レベルは 1 メートルあたり 0.5 mm 以内、アライメントと垂直度は 1 メートルあたり 1 mm 以内、精度 ±0.1 mm のトラック ジオメトリ状態検出器で測定されます。ポイント スイッチの適合性は隙間ゲージでチェックされます。ポイント レールとストック レールの間の隙間は 0.2 mm 以下で、ポイントの先端では 0.5 mm が許容されます。超音波探傷器は、フロッグセンターと翼レールの内部欠陥を検査し、同等の欠陥サイズが φ2 mm 以下、表面亀裂が 1 mm 以下であることを認めます。
動的テストでは、設計速度の 110% で分岐器内を通過する包括的な検査トレインを実行します。最大垂直車輪力-は軸荷重の 1.2 倍を超えてはならず、最大横力は軸荷重の 0.8 倍を超えてはなりません。脱線係数は 0.8、輪荷重軽減率は 0.6 に制限されており、GB/T 5599 の車両の動的性能評価に使用される最初の制限値と一致しています。-静的試験と動的試験の両方に合格した場合にのみ、分岐器は運行を開始できます。
運用シナリオ別のメンテナンス戦略
-高速出動は、毎月の静的形状チェック、四半期ごとの動的平滑性テスト、年に 1 回のカエル探傷など、洗練されたメンテナンスに基づいています。偏差限界を超えると、CNC 研削により 0.1 mm の精度でプロファイルが調整されます。重量物-の分岐器は摩耗重視のメンテナンスを行います。-ポイント レールとフロッグの摩耗は 2 か月ごとに測定され、摩耗が 3 mm を超えたらコンポーネントが交換され、締結ボルトは 6 か月ごとに締め直されます。-混合ラインの分岐点はバランスの取れたメンテナンスに従っています。ポイントスイッチのフィット感は四半期ごとにテストされ、ファスナーの剛性の減衰は 6 か月ごとにテストされます。
各分岐器は、蓄積されたデータから故障サイクルを予測できるように、すべてのテスト結果と治療を記録したメンテナンス ファイルを保持する必要があります。ポイント マシンやフロッグなどの主要コンポーネントでは、状態ベースのメンテナンスが固定間隔のメンテナンスに代わっています。-計画はカレンダーではなくコンポーネントの測定された状態に基づいて決定されるため、メンテナンス コストが削減され、サービスの信頼性が向上します。
よくある質問
高速分岐器の切り替え時間が約 3.8 秒に制限されているのはなぜですか?-切り替え時間と力は列車の速度と発散半径に関係します。スイッチング時間が短いと、インターロックシーケンスに必要なマージンが減少しますが、力の範囲が 30 ～ 40 kN なので、機構に過剰なストレスを与えることなくポイント レールが完全に装着されます。どちらの値も、設計速度の 110% での動的テストによって検証されています。
高マンガン鋼フロッグと合金鋼複合フロッグのどちらを選択すればよいですか?{0}高マンガン鋼のフロッグは、衝撃が中程度であり、加工硬化によって耐用年数が延びる高速交通または混合旅客交通に経済的な選択肢です。{{1}{2}{0}中心引張強度が 1200 MPa を超える合金鋼複合フロッグは、軸重が 30 t を超える重量物輸送ラインに適しています。-、強い衝撃が繰り返されるとマンガン鋳物が疲労します。
段階的剛性ファスナーの設計は何を意味しますか?異なる垂直方向の剛性値が異なる投票ゾーンに割り当てられます。約 40 kN/mm の高剛性のファスナーがポイント スイッチやフロッグで荷重を支え、接続ゾーンの約 30 kN/mm の中程度の剛性のファスナーが振動を減衰します。-荷重が集中する部分ではメカニズムがより硬く、乗り心地が重要な部分ではより柔軟になります。
ポイントレールとストックレールのフィットギャップはなぜ 0.2 mm 未満でなければならないのですか?ギャップが大きいと、ホイール フランジがポイントの先端に衝突し、レールとスイッチ機構の両方を疲労させる衝撃荷重が発生します。フィーラー-ゲージは 0.2 mm でチェックされ、ポイントの先端でのみ 0.5 mm が許容されるため、ホイールの移動がスムーズになり、機構がハンマーで叩かれることがなくなります。
状態に基づくメンテナンスは、すべての分岐器部品の定期メンテナンスに代わるものですか?{0}}これは、転てつ機、フロッグ、剛性が減衰するファスナーなど、摩耗や劣化が測定可能なコンポーネントに最も効果的です。より単純な消耗品は、その状態を更新するのが安価であり、継続的に監視することが難しいため、依然として一定の間隔に従います。ハイブリッド プランが一般的です。