胶接绝缘接头处的绝缘端板修复装置的设计与研制

胶接绝缘接头处的绝缘端板修复装置的设计与研制

张永钊、 任朋朋、陈冉、 郭晓亮

郑州智辆电子科技有限公司 大秦铁路股份有限公司科学技术研究所

摘要：目前，胶接绝缘接头处的绝缘端板损坏后需要重新安装一整套新装置，不仅费时费力，而且成本高，于是提出了研制胶接绝缘接头处的绝缘端板修复装置的设计思路及方案，对修复材料进行选择并在现场应用。

关键词：胶接绝缘接头 绝缘端板 修复材料

0 引言

随着铁路向高速、重载方向发展,世界各国均广泛采用无缝线路。无缝线路采用胶接绝缘接头连接时，胶接绝缘接头安装在铁路信号机的闭塞分区分界点或区间内，以满足轨道电路闭塞分区的分隔需要。接头材料由绝缘夹板、轨端绝缘板、高强螺栓、防松螺母、高强度平垫圈、绝缘套管、增强胶泥组成，现场安装接头时，需在胶接绝缘夹板与钢轨腹部之间涂抹高强度胶粘剂，使其成为胶接绝缘接头。胶接绝缘端板破损或者钢轨轨端有肥边后人工打磨造成绝缘端板破损，如下图1所示。太原局每年需更换七八百套损坏的胶接绝缘接头处的绝缘端板，由于绝缘夹板通过增强胶泥粘贴在钢轨腹部上，更换时不能只换绝缘端板，需要把一整套装置全部卸下来之后，重新安装一套新的胶接绝缘接头装置，用时约40分钟左右，一套绝缘夹板成本加上人工费需约10000元左右，可见更换一整套装置费时费力，为此很有必要去研制一套胶接绝缘接头处的绝缘端板修复装置。

图1 绝缘端板破损

1 设计思路及原则

根据目前胶接绝缘接头处的破损情况及钢轨胶接绝缘的使用性能要求，经过现场调研后，为达到快速修复胶接绝缘端板的目的，该修复装置必须满足以下条件:

（1）该装置操作简单，便于携带，修复时间在20分钟以内；

（2）修复端板所用的复合型材料具备速凝、强度高、绝缘性、与既有绝缘端板有良好的粘结性；

（3）使用该装置修复绝缘端板后绝缘寿命可保持在1年以上，或者通过总重2亿吨以上。

2 装置组成及修复材料的选择

2.1 装置组成

装置就是在绝缘端板损坏后，先用打磨清理设备对绝缘端板处修复平整，再清洗下绝缘端板损坏处，然后寻找一种类似于复合增强胶泥的修复材料填充到绝缘端板处，再用清洁布抹平，而不需要更换整套装置，这样不仅节约成本，而且方便快捷。

装置由打磨清理设备、绝缘断面修复材料及挤出设备等组成。

打磨清理设备由固定支架、打磨机、清洗液组成，如下图2所示。利用固定支架将打磨机固定在钢轨轨头部，调整好角度，保证打磨片与钢轨垂直，使用打磨机清理绝缘端板破损部分及钢轨轨端的铁锈，完全除去铁锈与绝缘端板上的污渍后，采用清洗液进行清洗。

图2 打磨清理设备

绝缘断面修复材料由A、B两种复合凝固胶通过特质胶枪在胶枪内搅拌均匀构成，如下图3所示，挤出设备采用特质胶枪，如下图4所示。将绝缘端板修复材料调制均匀，装入特质胶枪中，通过特质胶枪将修复材料均匀地注入绝缘端板处，要分层均匀地注入，保证内部完全填充，无气孔，然后用清洁布将轨头上面及侧面多余的材料清理干净。

图3 复合凝固胶 图4 特质胶枪

2.2修复材料的试验及选择

经过大量试验，修复材料选用快速凝固复合结构胶搭配陶瓷珠，和胶接绝缘端板以及钢轨端面都有粘接性，自身流动性能良好，并在凝固后能承受一定的压力，胶水凝固时间在10分钟左右凝固（根据气温的高低，凝固时间会有一些差异）。陶瓷珠采用金属锆陶瓷颗粒珠，能有效弥补复合结构胶自身的强度和耐用性不足等问题，防止钢轨挤压造成绝缘垫，绝缘槽变形脱落等问题。

3 现场使用

现场作业时，工人使用角磨机固定装置打磨断裂处的胶接端板，破损处打磨完后采用气枪清理残渣，等气枪清理完成后使用酒精清洗。待晾干后，使用胶枪在破损处注入复合凝固胶，注胶时分层注入，并在夹层中放置陶瓷珠，陶瓷珠每排5-7个，根据打磨的厚度，每1cm放置一层陶瓷珠，直到全部注满胶水。胶水溢出钢轨面，待其凝固后，使用角磨机进行外表面打磨，打磨光滑平整。

4 装置特点

该装置具有如下特点：

1、快速便捷：能快速修复破损的绝缘端板，不再需要拆卸绝缘夹板，尤其是在天窗数量较少的繁忙线路上，可通过临时要点30分钟来修复绝缘端板，大大减少了对运输的影响；

2、安全性能：满足绝缘要求，满足轨道电路闭塞分区的分隔需要。

5 结束语

由于钢轨胶接绝缘的使用促进了无缝线路由普通无缝线路向区间无缝线路的发展，但是大量的胶接绝缘的使用也给工务系统的日常维修作业带来了一些难题，特别是胶接绝缘端板破损或者钢轨轨端有肥边后人工打磨造成的绝缘破损都对铁路安全行驶造成了隐患，绝缘端板的破损会导致线路红光带的产生，严重影响运输秩序。该装置能够快速地修复绝缘端板，设计合理，可行性较强。

通过研制“胶接绝缘处的绝缘端板修复装置”，可快速修复破坏的绝缘端板，相比原来的方法节省费用约10000元左右，省时省力，经济社会效益突出。同时，该成果还可以向太原局全局甚至全国推广，具有广阔的应用前景。

参考文献

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[2] 王岩，魏金泉，许越澎.适用于无缝线路的新型复合绝缘接头[J].中国铁路,2002.

[3] 余泽西，刘凤恩，王善元.钢轨胶接绝缘接头的研制与应用[J].铁道建筑,2004.

[4] 马战国,王传苓冯淑卿.钢轨复合绝缘接头的研制[J].铁道建筑,2000.