TY5CT型接觸網作業車設計

王鴻博，朱俊亞，張增禮

(太原軌道交通裝備有限責任公司產品開發部，山西太原030009)

0 引言

接觸網作業車用于電氣化鐵路接觸網上部設備在停電狀態下的安裝、調整、檢修及日常檢查、保養等施工作業，同時可作為牽引車使用。隨著我國鐵路建設現代化進程的飛速發展，對工程作業車性能提出了更高的要求，在鐵路曲線線路外軌超高125mm時，作業就需要平臺能夠自動調平。TY5CT型接觸網作業車可在線路外軌超高200mm的范圍內，通過“平臺自動控制系統”自動實現作業平臺的調平與復位。

1 作業車主要結構及部件

TY5CT型接觸網作業車總圖，如圖1所示，該作業車采用四軸機械傳動[1]方式，作業裝置動作平穩、準確，作業走行驅動好，作業制動性能正常。其基本構造包括司機室、底架、轉向架、動力傳動系統、電氣系統、制動系統、液壓升降回轉平臺和隨車起重機等。整車主要參數，見表1。

圖1TY5CT型接觸網作業車總圖

表1整車主要參數

1.1 動力傳動系統

動力傳動系統要滿足整機雙向區間運行好作業走行速度的要求，還要為正常的電源、液壓源和氣源提供動力。發動機、離合器和變速箱聯接在一起安裝于作業車的底架上，變速箱輸出扭矩通過萬向軸驅動換向箱，換向箱為雙端輸出，分別驅動前后轉向架上的車軸齒輪箱，從而驅動車軸轉動。

TY5CT型接觸網作業車采用濰柴動力的WP10.336型電噴水冷柴油機作為動力，該柴油機型式為直列、直噴、水冷、六缸、四沖程、增壓中冷、高壓共軌，額定功率/轉速為247kW/2200r/min，最低怠速為(600±50)r/min。燃油噴射系統采用了BOSCH的最新第二代電控高壓共軌技術，電子控制單元ECU控制系統，排放可達到國Ⅲ標準。

與相同功率等級的康明斯柴油機相比，具有結構緊湊，使用可靠，動力性、經濟性等技術指標優良，起動迅速，操作簡單和維護方便，配件供應充分、排放標準高等優點。

傳動系統主要由離合器、變速箱、萬向節傳動軸、換向分動箱、車軸齒輪箱組成。本車采用：原裝進口LIPE15/380-2LP型離合器，分段式即范圍檔換檔的富勒RTO-11509F型變速器，為我公司專門定制的TY290型換向分動箱，我公司自主研發的TYT03型車軸齒輪箱。

1.2 司機室

司機室是司乘人員的工作場所，內部設有前、后司機工作臺，司機專用座椅、臥鋪、工具柜、監控柜、文件柜等設施。外部由鋼結構骨架外蒙薄鋼板組成，內側裝有裝飾板，中間填充隔熱阻燃保溫材料。裝飾板為雙貼面防火板。司機室內頂棚中部安裝有海爾嵌入式3P冷暖空調，還設有發動機、換向箱吊裝天窗，前后安裝有電風扇，兩側設有照明燈和音響喇叭。前后擋風玻璃均為電熱玻璃，并設有噴水刮雨器，安裝雨刮器電機處均設有檢修口。側窗為帶有紗窗的推拉式雙層結構。

司機室前端設有前照燈、標志燈、百葉窗等，左右兩側和后端各設有入口門，后墻外設有左右兩個走臺燈，車頂裝有風喇叭、警示燈、天線等。

1.3 轉向架

轉向架為二軸動力轉向架，見圖2所示，構造速度120km/h。該轉向架主要結構為：構架組成、一系懸掛裝置、車體支撐裝置、牽引裝置、車軸齒輪箱懸掛裝置、基礎制動裝置等。一系為軸箱拉桿、螺旋圓彈簧、垂向油壓減振器；車體支撐裝置為橡膠堆及橫向油壓減振器；牽引裝置采用低位牽引拉桿?；A制動裝置為杠桿機構單側閘瓦制動，設置有閘瓦間隙調整裝置。車軸齒輪箱采用抱軸式懸掛方式，用平衡拉桿通過橡膠彈性支撐在構架上。

圖2轉向架

1.4 制動系統

本車制動系統包括基礎制動、空氣制動、手制動?；A制動裝置位于轉向架上，每個轉向架安裝有兩個制動缸，單側踏面制動方式。閘瓦為貨車用高磷鑄鐵閘瓦，閘瓦間隙調節器為手動調節方式。

空氣制動系統包括風源系統、控制系統、輔助系統和制動機系統四個部分。風源系統由主發動機帶動一臺深圳聚才JC-90型活塞式空氣壓縮機，額定排氣量為1.08m3/min。空氣壓縮機向總風缸送風，在空壓機出風口裝有安全閥、止回閥、油水分離器、壓力調節閥和減荷閥。油水分離器可將壓縮空氣中的油及水分離出來，保證總風的清潔干燥。

手制動裝置采用貨車通用件,由蝸輪蝸桿傳動方式收緊手制動鏈而實現制動并自鎖。

1.5 立柱平臺

本車安裝全液壓升降回轉平臺，主要由立柱、平臺、回轉機構、升降油缸、自調平裝置等組成。

立柱為五邊形箱型焊接結構，三節柱體內外相套，外置單作用雙級油缸，帶動立柱升降。液壓馬達驅動蝸輪蝸桿減速機帶動回轉支承實現立柱左右旋轉。平臺與立柱通過螺栓聯接，立柱側面設有上下平臺的升降梯。平臺上安裝有施工作業裝置：撥線機構、導線支撐裝置、檢測弓架、電氣控制箱等。

1.5.1自調平裝置

自調平裝置主要由液壓系統、調平機構、電氣（智能控制）系統組成。液壓系統包括：液壓泵、電磁換向閥、液壓馬達、升降油缸、管路等，用來驅動平臺的調平、復位、升降、旋轉動作。調平機構主要由鉸接底座、蝸輪蝸桿升降機構、錐齒輪、安裝支架、自救手柄等組成。電氣（智能控制）系統[2]包括參數傳感器、控制屏、控制器（包括PLC、信號采集模塊、控制電路板等）。控制器作為整個裝置的控制中樞，向各個電磁閥發出命令信號從而實現對液壓及機械部分的控制，進而控制立柱平臺完成各項指定動作。平臺調平試驗結果，見圖3所示。

圖3平臺調平試驗結果

1.5.2平臺的操縱

平臺的升降和旋轉有兩種操縱方式：1）操縱后司機臺上的相應旋鈕；2）通過顯示屏觸屏操作。

在伸縮立柱內布置拉線式位移傳感器，用于檢測平臺的升降高度。在立柱底座上安裝轉角傳感器，用于測量平臺的旋轉角度。傳感器輸出的電流信號傳輸到控制器轉換成相應的數字信號，經過運算轉換成實際的高度、轉角值并顯示在控制屏（觸摸屏）上，操作員根據屏上的顯示數據，觸控界面上的命令按鈕，這些控制命令通過控制器轉換為各種數字信號，再由內部的繼電器轉換為相應的脈沖信號，打開相應的液壓油路，從而實現對液壓油缸的伸縮及液壓馬達的轉向控制。操作員還可通過觸摸屏輸入指定數值，控制平臺的升降及旋轉。

控制屏分主、副雙屏的控制模式，即在司機室的后司機臺和平臺上分別裝有主控制屏和副控制屏。兩個控制屏對平臺的動作具有相同的控制功能，但主控制屏作為最終控制端具有切換控制權的權限，而副屏不具備該權限，提高了操作過程中的安全性。

2 結束語

隨著我國鐵路建設現代化進程的飛速發展，對工程作業車性能提出了更高的要求。傳統的升降旋轉平臺在曲線線路外軌超高的情況下，車身會傾斜，固定在其上的立柱平臺隨之也跟著傾斜，平臺地板面距軌面最高達6.8m，外軌超高最大達200mm，等同于傾斜7.9°，作業人員的安全受到很大的威脅。在鐵路曲線線路外軌超高125mm時作業，就需要平臺能夠自動調平。TY5CT型接觸網作業車可在線路外軌超高200mm的范圍內，通過“平臺自動控制系統”自動實現作業平臺的調平與復位；在動力源發生故障的情況下，可采用手動方式將平臺調平或復位。操縱人員對作業工況心中有“數”，機械電子、軟件多重安全保護，加強了作業的安全可靠性，提高了接觸網作業車的使用性能和技術檔次。

[1]北京鐵路局，中鐵寶工有限責任公司.TB/T2180—2006電氣化鐵道接觸網綜合檢修作業車技術條件[S].北京：中國標準出版社，2006：6-21.

[2]單亞男,劉志奇,武宗才,等.接觸網作業車自動控制作業平臺的實現[J].液壓與氣動，2011(5):58-61.