適用于兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪軌機(jī)組長鋼軌牽引車研究

周衛(wèi)國，段啟楠，楊慶明，賈炳義

（中鐵四局集團(tuán)有限公司第八工程分公司，安徽 合肥 230041）

適用于兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪軌機(jī)組長鋼軌牽引車研究

周衛(wèi)國，段啟楠，楊慶明，賈炳義

（中鐵四局集團(tuán)有限公司第八工程分公司，安徽 合肥 230041）

適用于兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪軌機(jī)組長鋼軌牽引車是針對(duì)蘭新線無砟軌道鐵路軌道鋪設(shè)要求進(jìn)行研究開發(fā)的新型鐵路工程裝備。文章介紹了一種可變輪距車橋及轉(zhuǎn)向技術(shù)的牽引車，解決了兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪設(shè)的難題。

兩線間填充混凝土；無砟軌道；牽引車；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1 概述

目前，無砟高速鐵路長鋼軌鋪設(shè)均采用牽引加推送的工作方式?，F(xiàn)有技術(shù)中，牽引車走行輪不設(shè)有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，靠牽引車兩側(cè)導(dǎo)向靠輪導(dǎo)向，保證牽引車在道床的走行正確方向。在曲線鋪軌作業(yè)過程中，由于導(dǎo)向輪對(duì)道床側(cè)面壓力很大，不可避免地會(huì)擠壞道床，尤其是雙線鋪軌，由于加長一側(cè)的連接梁，加大兩側(cè)導(dǎo)向輪之間的距離，導(dǎo)致導(dǎo)向輪脫離道床側(cè)面，行駛方向失控，一旦如此，只能借助吊機(jī)或千斤頂一步步復(fù)位、甚至車輛傾翻安全事故，尤其是換向鋪設(shè)，整個(gè)過程復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

新建蘭新鐵路第二雙線無砟軌道施工的同時(shí)，兩線間填充混凝土同步施工完成。既有的無砟軌道鋪軌機(jī)組的長鋼軌牽引車均采用軌道板兩邊緣側(cè)面作為導(dǎo)向裝置的作用面，兩線間填充混凝土后，致使內(nèi)側(cè)導(dǎo)向裝置無法使用，不能滿足鋪軌要求。目前國內(nèi)沒有適應(yīng)該工況的無砟軌道長鋼軌鋪設(shè)設(shè)備。

2 技術(shù)難點(diǎn)

①在兩線間填充混凝土后，須解決牽引車的導(dǎo)向問題，其走行機(jī)構(gòu)須能操縱方向且可隨時(shí)糾偏，以保證鋪軌作業(yè)不掉道。

②為滿足目前國內(nèi)各型無砟道床的鋪軌施工，走行輪距須可調(diào)，范圍在2600～600mm，技術(shù)難度大。

③當(dāng)走行輪在道心范圍牽引走行時(shí)，為提高作業(yè)安全穩(wěn)定性，須在牽引車后橋兩側(cè)各增加一個(gè)平衡輪，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求高。

④為提高效率，在沒有推送裝置配合下由牽引車單獨(dú)完成長鋼軌鋪設(shè)，牽引力須由4t加大至10t，增幅較大，實(shí)現(xiàn)困難。

⑤為提高效率，牽引車須能夠橫向行駛實(shí)現(xiàn)快速跨線施工。

⑥提高鋪軌作業(yè)效率，減少人工工作強(qiáng)度，確保在鋪設(shè)長鋼軌過程中鋼軌能自動(dòng)準(zhǔn)確入位。

3 關(guān)鍵技術(shù)研究及創(chuàng)新

3.1 總體方案

既有無砟軌道客運(yùn)專線長鋼軌鋪設(shè)均采用牽引車牽引和引導(dǎo)以及推送裝置推送長鋼軌的工作方式。作業(yè)效率低下，只能做到2km/h的功效，并且在小曲線、大坡道地段鋼軌與鋼軌之間有接觸時(shí)，尤顯動(dòng)力不足。牽引車走行輪不設(shè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，靠牽引車兩側(cè)導(dǎo)向輪導(dǎo)向。

黃瓜霜霉病和黃瓜細(xì)菌性角斑病是黃瓜上經(jīng)常發(fā)生的兩種病害，這兩種病害一旦發(fā)生，發(fā)生迅速而且這兩病害發(fā)生癥狀相似，不好識(shí)別，給防治上帶來了困難，加劇了生產(chǎn)難度。本文針對(duì)黃瓜霜霉病和細(xì)菌性角斑病的區(qū)別進(jìn)行了詳細(xì)介紹，以期能有效地指導(dǎo)生產(chǎn)應(yīng)用。

為適應(yīng)兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪設(shè)需要，充分研究客運(yùn)專線鐵路無砟軌道工程技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對(duì)原有導(dǎo)向裝置進(jìn)行改造、動(dòng)力升級(jí)加大牽引力、增設(shè)轉(zhuǎn)向和視頻監(jiān)控系統(tǒng)、牽引車可橫向行駛實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)線功能的總體方案。牽引車由導(dǎo)向裝置、前后車橋、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和液壓電氣控制系統(tǒng)及視頻系統(tǒng)等部分組成。

3.2 可變輪距車橋及轉(zhuǎn)向技術(shù)

牽引車前后車橋均為可變輪距液壓驅(qū)動(dòng)車橋（圖1：前橋行走布置圖，圖2：后橋行走布置圖）。該車橋由基礎(chǔ)橫梁、L型伸縮梁（套裝在基礎(chǔ)橫梁中）、伸縮油缸（與基礎(chǔ)橫梁及L型伸縮梁連接采用鉸接）、回轉(zhuǎn)支承及減速器支架（安裝在L型伸縮梁圓形底板上）、減速器（安裝在回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈上的減速器支架上）、液壓馬達(dá)組成。前、后橋驅(qū)動(dòng)輪在道心走行時(shí)，后車橋兩外側(cè)增加一對(duì)平衡車輪，平衡輪的軸心比驅(qū)動(dòng)輪的軸心高15mm，提高了整車的行駛平穩(wěn)性；前、后橋驅(qū)動(dòng)輪在板肩走行時(shí)，后車橋兩外側(cè)平衡車輪拆除；前、后車橋車輪可回轉(zhuǎn)90°橫向行駛，能實(shí)現(xiàn)整機(jī)快速跨線作業(yè)的功能，從而大大提高鋪軌效率。

圖1 前橋行走布置圖

圖2 后橋行走布置圖

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用全液壓轉(zhuǎn)向，由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、回轉(zhuǎn)支承、全液壓轉(zhuǎn)向器、液壓轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向油缸以及電控操作系統(tǒng)、視頻監(jiān)測系統(tǒng)、導(dǎo)向輪組成（如圖3）。由于不同無砟道床的寬度不同，前后輪均有可變輪距液壓驅(qū)動(dòng)車橋，作業(yè)時(shí)，前輪兩側(cè)為單輪，行走于道床軌道板兩軌枕內(nèi)側(cè)，后輪為雙輪分別跨在道床軌道板兩軌枕上。前后輪通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行走、轉(zhuǎn)向油缸和回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)向，90°轉(zhuǎn)向需在停止行走時(shí)進(jìn)行，轉(zhuǎn)向前將兩側(cè)導(dǎo)向輪同步升起，其下端高出道床面一定高度并向道床中心回收至道床邊沿，落下導(dǎo)向輪頂起牽引車使車輪外沿底部高出鋼軌安裝的凸臺(tái)，轉(zhuǎn)向完成后落下車輪，升起導(dǎo)向輪。

圖3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

兩線間填充混凝土工況下施工時(shí)操作如圖4所示，由駕駛員操作方向盤控制車輛行駛方向，車輪向右側(cè)偏斜一定角度，外側(cè)導(dǎo)向輪作用于道床邊緣，方向盤調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪的行駛方向，靠車輪與道床地面的摩擦力和導(dǎo)向裝置與道床側(cè)面的約束力，聯(lián)合作用使車輛保持正確的行駛方向。

3.3 導(dǎo)向裝置技術(shù)

如圖5，導(dǎo)向裝置采用前后2個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，由原來的同時(shí)動(dòng)作，改為每側(cè)能單獨(dú)動(dòng)作，也能同時(shí)動(dòng)作，在兩線間填混凝土或未填混凝土的條件下均能施工,拓展了設(shè)備的使用范圍。每個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以獨(dú)立升降和左右伸縮，前后導(dǎo)向機(jī)構(gòu)左右伸縮，通過螺旋調(diào)節(jié)絲桿完成并定位，導(dǎo)向輪的升降通過液壓缸推動(dòng)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，導(dǎo)向裝置由升降油缸可完成整車的頂升作業(yè)。

圖4 兩線間填充混凝土工況下牽引車走行方向控制

如圖6，輪軌走行裝置由線路走行輪對(duì)、垂直升降油缸、導(dǎo)向軸、套組成，具有整車頂升和線路走行作業(yè)功能。導(dǎo)向軸通過垂直調(diào)節(jié)油缸進(jìn)行升降，使導(dǎo)向軸在導(dǎo)向套內(nèi)上下滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向軸的定位，導(dǎo)向軸下降到位后通過銷軸使導(dǎo)向套和導(dǎo)向軸機(jī)械固定達(dá)到由線路輪軌走行裝置承載。

圖5 導(dǎo)向裝置

圖6 輪軌走行裝置

3.5 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

①牽引車液壓驅(qū)動(dòng)走行及轉(zhuǎn)向，配置走行視頻監(jiān)視系統(tǒng)隨時(shí)糾偏，操控精準(zhǔn)便捷、安全可靠。

②牽引力大，滿足單獨(dú)使用牽引車鋪軌施工。直線段或大曲線段只用牽引車鋪軌，功效達(dá)到3km/h。提高施工效率。

③走行輪可轉(zhuǎn)90°，自行跨線施工，轉(zhuǎn)線方便快捷。

④設(shè)計(jì)新穎，功能齊全，能夠滿足目前國內(nèi)各型無砟道床，以及兩線間填充混凝土狀態(tài)下的鋪軌施工。

4 結(jié)論

適用于兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪軌機(jī)組長鋼軌牽引車研制成功，有效地解決了兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪軌施工技術(shù)難題，加快了無砟軌道施工速度，保證了無砟軌道能一次成型，無砟軌道施工質(zhì)量得到保證，節(jié)省了無砟軌道鋪軌完成后再進(jìn)行兩線間填充施工成本。

[1]廣鐘巖，高慧安.鐵路無縫線路[M].北京：中國鐵道出版社，2005.

[2]李怡厚.鐵路客運(yùn)專線架梁鋪軌施工設(shè)備[M].北京：中國鐵道出版社，2003.

[3]鐵道科學(xué)研究院.客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程施工技術(shù)指南[M].北京：中國鐵道出版社，2007.

U215.5

B

1007-7359（2016）06-0130-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.049

周衛(wèi)國（1961-），男，浙江諸暨人，畢業(yè)于湖南省岳陽基礎(chǔ)大學(xué)，工程師。