雙塊式軌枕生產線布局優化研究

李軍強

雙塊式軌枕生產線是從事高鐵軌枕生產的專業設備，目前生產上配置的基本都是環形生產線，主要包括七部分：運布料機、振動臺、模型運輸輥道、翻模臺、軌枕運輸輥道、擺渡車、軌枕歸攏機。目前該類環形生產線在實際生產過程中不同程度的都有些缺陷。所以我們有必要對該類產品進行深化研究，從實際生產中總結經驗，提高功效，為今后類似的生產方案提供參考。雙塊式軌枕生產線布局優化研究

現以我單位實際生產為例，我單位使用的是2*3長模型，每套模型的總長度為7.9m。在實際生產中有以下問題需要研究和改善。

運布料機是由運料小車（將混凝土從攪拌站運送到布料機）和布料機（將混凝土按預定規則布送到模型里）組成。該部分設備技術關鍵是精確定位問題：運料小車要準確停止在攪拌站下料口接完混凝土，然后再輸送到布料機里面;運料小車要通過來回的橫移來將混凝土布置到長模型里的每一個盆體里面。以前每個限位點用一個接近開關進行控制，由于接近開關受震動、潮濕、人為因素等影響容易導致失靈，并且處在不易檢查的部位，所以經常出現超限位的故障，造成機器損傷。所以應該采用每個接近開關后加設一個行程開關，基本能夠保證傳感器的準確程度。

振動臺由升降輥道和四個獨立振動臺組成，當振動臺工作時，每個振動臺要保證在同一個水平面，振動臺與模型之間采用的是聚氨酯彈性墊作為支持，這種設置可以使四個振動臺的獨立振動形成較好的合力，并且可以大幅度降低噪音;模型灌注時有部分混凝土漿流到振動臺上面是不可避免的，這就要求在振動臺下面有足夠的空間保證混凝土殘渣能夠輕松的被清理沖洗掉（建議振動臺底下應有60cm的凈空間，下面做防滲處理）。振動臺下面的間隙過小，就得頻繁的拆下振動臺進行清理，否則混凝土殘渣就會使振動臺頂死，致使振動臺振動幅度減弱甚至造成振動電機進水，此類情況我們曾經遇到過。

模型運輸輥道和軌枕輸送輥道都必須要求每個輥道面保持水平，并且盡可能順著運輸輥道的方向采用負公差，即后面的輥道不能高于前面的輥道，這樣在輸送模型時可以有效避免模型與輥道的沖撞，保證輸送順暢。模型運輸輥道包括：翻模等待輥道區、翻模輥道區、清模涂油輥道區、鋼筋安裝輥道區、模型擺渡輥道區，振動臺輥道區、入坑等待輥道區（軌枕需要蒸汽養護，這里采用坑里養護）。其中翻模等待、清模涂油、鋼筋安裝、入坑等待輥道區的長短設置對生產效率的影響十分敏感。目前現場翻模平均時間2分20秒，軌枕灌注平均時間3分鐘。通過行車吊裝入坑和出坑時間最長時間在6分30秒左右（出入坑只用一臺行吊），所以這就要求翻模等待區最少有三套模型的存放空間，入模等待區最少有三套模型的存放空間才能保證翻模和灌注工序的連貫不間斷。

對于軌枕場現有的成套生產線的優化，先從雙塊式軌枕的構造來說，它是由兩個獨立的混凝土塊通過桁架鋼筋連接在一起的。所以灌注的時候每根軌枕是由兩個獨立的盆體組成的，布料機要有若干個下料口與盆體一一對應來達到同時灌注。如果增加到八個下料口同時灌注兩排兩列四根軌枕，然后再采用2*2或者2*4（這種方式對灌注速度無影響，只影響脫模時間）的模型，那么灌注速度將會縮減到1.5分鐘。

翻模機目前采用電機齒輪傳動。在翻模過程中模型對翻模臂上的翻模爪沖撞劇烈，需要經常補焊翻模爪。該設備只要限位開關一失靈，極易造成翻模臂軸承座爆裂，甚至更嚴重的損毀等情況。而且該類配件不太好買，均為非標配件需要定制。為了減少電機憋死等情況發生，假如采用液壓系統驅動，通過溢流閥、平衡閥等控制翻模力的大小處在合適的范圍內，那么就不會有損壞設備部件的情況發生。采用上下兩個擺動臂（由液壓缸控制旋轉）夾住模型旋轉翻模。這樣一來翻模機所有部件就只有液壓站、油缸、翻模臂和電控部分了，這些部件都是標準件，容易采購更換，更重要的是故障率也會大幅降低。

從軌枕日產量來說，目前最大的制約因素就是蒸養坑的容量。根據工藝要求，軌枕蒸養時間一般在10個小時以上。那么如果要達到日產量最大化，蒸養坑必須要能夠容納10個小時的產量才能達到不間斷循環生產。按照上述的脫模和灌注方案，2分針灌注一套2*4的模型，2分20秒脫一套模型，若兩臺行吊分別進行入坑出坑，則模型吊裝時間可以按3分鐘計算。那么理論上10小時可以灌注1600根軌枕即200套模型。如果不間斷生產。將一天24小時分成兩大班，灌注10小時，那么蒸養坑的坑數就由最后富余的那兩個小時決定，也就是說必須兩小時內灌注一個坑的軌枕。所以蒸養坑只要布設5個以上就可以。根據坑的大小蒸養坑蓋可以設計成卷閘門從一側伸縮到另一次或是整體蓋進行覆蓋。

我們目前采用的模型定位套管銷能夠有效地控制了套管上浮的缺陷，但是在脫模的過程中，同一模型里面下落下的軌枕，由于定位銷自鎖力不夠有部分定位銷被振動地向下運動重新又進入套管里面，在繼續振動的過程中就特別容易刮傷套管影響軌枕質量。如果采用振動臺定位安裝電磁線圈，只在灌注的時候施加電磁力，吸附定位銷來控制套管上浮。在脫模的時候將定位銷和軌枕一起脫下。這樣還便于安裝套管和彈簧筋（可以用半自動設備將套管定位銷和套管、彈簧筋合成一個整體后再安裝到模型上）。

以上意見和建議僅從哈密軌枕場自身的實際情況出發，貼合廊坊開發區現代工程技術有限公司制造的軌枕生產線特性。其實用性還有待于從實際當中得到映證。