GMC-96B型鋼軌打磨列車液壓走行系統(tǒng)淺析

高　偉（北京大機(jī)運(yùn)檢段線磨一車間,北京　100070）

GMC-96B型鋼軌打磨列車液壓走行系統(tǒng)淺析

高偉
（北京大機(jī)運(yùn)檢段線磨一車間,北京100070）

摘要:隨著我國(guó)高速鐵路的蓬勃發(fā)展，高速動(dòng)車不斷投入使用，對(duì)軌道線路的平順性提出了更高的要求。鋼軌打磨車通過對(duì)線路的打磨，消除鋼軌的波形磨耗、消除側(cè)磨、肥邊和控制鋼軌的接觸疲勞等病害，恢復(fù)軌廓形狀，改善輪軌關(guān)系，因此逐漸成為目前鐵路線路維護(hù)工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文主要介紹GMC-96B型鋼軌打磨列車的液壓走行系統(tǒng)，從三大回路介紹走行系統(tǒng)的組成和原理，為打磨車日常使用和維修提供理論幫助。

關(guān)鍵詞:鋼軌打磨列車；液壓走行系統(tǒng)；分析

GMC-96B型鋼軌打磨列車是北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司引進(jìn)世界先進(jìn)的瑞士SPENO公司96頭鋼軌打磨列車技術(shù)，聯(lián)合設(shè)計(jì)、合作生產(chǎn)的大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械產(chǎn)品。該產(chǎn)品在作業(yè)運(yùn)行中能對(duì)線路上的鋼軌進(jìn)行磨削，對(duì)線路上的鋼軌波浪型磨耗、鋼軌肥邊、馬鞍型磨耗、焊縫凹陷及魚鱗裂紋等病害進(jìn)行打磨修復(fù)，從而改善軌頭工作部分的輪廓。

GMC-96B型鋼軌打磨列車的作業(yè)走行驅(qū)動(dòng)采用液壓傳動(dòng)的方式。液壓泵通過分動(dòng)箱，與液力傳動(dòng)箱的輸入軸相連；液壓馬達(dá)裝在減速箱上。液壓泵通過液壓油驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)通過減速箱驅(qū)動(dòng)液力傳動(dòng)箱的輸出軸，再通過輸出軸、車軸齒輪箱驅(qū)動(dòng)車輪。

1　主回路

打磨車配備兩個(gè)變量泵，高壓油分別從兩個(gè)變量泵流至分流集流塊，合流后分別流入四個(gè)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作，經(jīng)馬達(dá)釋放能量后，四個(gè)馬達(dá)回油分別在另一個(gè)分流集流塊合流后，回到兩個(gè)變量泵，又開始新的循環(huán)。回路系統(tǒng)最高工作壓力為400bar。

1.1液壓泵

液壓泵采用德國(guó)博士力士樂公司的斜盤結(jié)構(gòu)軸向柱塞變量泵，型號(hào)A4VG180，無級(jí)調(diào)節(jié)，輸出流量可為從零到最大值，帶比例電磁鐵，EP電氣控制。泵內(nèi)集成有壓力切斷閥、內(nèi)置補(bǔ)油泵和補(bǔ)油溢流閥。兩個(gè)工作油口均可作高壓油口。變量泵安裝在分動(dòng)箱上，法蘭連接。

圖1為斜盤式軸向柱塞泵工作原理圖。泵由柱塞、缸體、配油盤、傳動(dòng)軸、斜盤等主要零件組成。其中斜盤和配流盤是不動(dòng)的，傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體和柱塞一起轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)過程中，柱塞沿著斜盤進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)斜盤如圖示傾斜時(shí)，柱塞自下而上的半周內(nèi)，柱塞逐漸外伸，使密封工作容積不斷增大，從而將液壓油經(jīng)配流盤進(jìn)油孔吸入。柱塞自上而下的半周內(nèi)，柱塞逐漸推入，使密封工作容積不斷減小，從而將液壓油經(jīng)配流盤出油孔排出。缸體每旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞有半周吸油，半周排油。如果缸體不斷旋轉(zhuǎn)，泵便連續(xù)地吸油和排油。改變斜盤的傾角，就可以改變密封工作容積的變化量，實(shí)現(xiàn)泵的變量。

圖2為打磨車使用的斜盤式軸向柱塞泵系統(tǒng)原理圖，主要包括斜盤傾角控制回路、補(bǔ)油壓力回路和各類控制功能閥塊閥塊。閥塊主要包括比例電磁閥、壓力切斷閥、補(bǔ)油溢流閥、高壓溢流閥等。當(dāng)打磨車向B1方向工作時(shí)，調(diào)節(jié)電位計(jì)，補(bǔ)油泵將通過比例電磁閥，控制斜盤油缸的傾斜角度，對(duì)主泵的流量控制，最后實(shí)現(xiàn)打磨車作業(yè)時(shí)速度的調(diào)節(jié)。壓力切斷閥由一個(gè)梭閥和溢流閥組成，連接主泵管路，若上端為高壓側(cè)，當(dāng)系統(tǒng)壓力過大，達(dá)到壓力切斷值，溢流閥將補(bǔ)油泵流向比例電磁閥的油量分流回油箱，減小斜盤油缸左側(cè)壓力，活塞左移，泵排量隨之減少，系統(tǒng)壓力降低。補(bǔ)油溢流閥確保補(bǔ)油管路內(nèi)壓力不過高。補(bǔ)油泵通過兩個(gè)補(bǔ)油單向閥對(duì)低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)油。當(dāng)斜盤快速擺動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的壓力峰值時(shí)，高壓溢流閥隨即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行卸荷。

1.2變量馬達(dá)

液壓馬達(dá)采用德國(guó)博士力士樂公司A6VM160變量馬達(dá)，排量從零到最大無級(jí)可調(diào)，旋轉(zhuǎn)方向雙向可逆，對(duì)應(yīng)列車不同運(yùn)行方向。帶比例電磁鐵，EP電氣控制，帶有沖洗閥和補(bǔ)油閥。兩個(gè)工作油口均為高壓油口。四個(gè)變量馬達(dá)分成兩個(gè)一組安裝在減速箱上，法蘭連接。每一組中各安裝有速度HDD速度傳感器。

沖洗閥用于防止封閉封閉回路系統(tǒng)過熱，并保證系統(tǒng)最低補(bǔ)油壓力。如圖三位三通液控閥，當(dāng)上方為高壓側(cè)，閥右移低壓側(cè)液壓油經(jīng)節(jié)流孔流入回油箱。溢流閥的作用是保證補(bǔ)油系統(tǒng)的最低工作壓力。

2　補(bǔ)油及冷卻回路

兩個(gè)變量泵內(nèi)設(shè)置的補(bǔ)油泵從油箱吸油，對(duì)系統(tǒng)低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)油，同時(shí)帶走系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，經(jīng)液壓油板式熱交換器冷卻后，回到油箱。

液壓油過濾：變量泵吸油粗濾，泵上帶有精濾器；泵和馬達(dá)泄油經(jīng)過回油過濾器進(jìn)行過濾；油箱上部裝有空氣濾清器，用以加油和對(duì)空氣進(jìn)行過濾。

3　閥組回路

當(dāng)列車開始起步液壓走行時(shí)，電磁方向閥1V失電、2V得電，兩個(gè)分流集流塊處的液壓油被兩個(gè)電磁方向閥阻斷。

當(dāng)列車停車制動(dòng)時(shí)，電位計(jì)回零，電磁比例閥不得電，變量泵斜盤處于中位，主泵封閉工作容積無變化，不再向管內(nèi)輸送高壓油。而此時(shí)馬達(dá)由于自身和負(fù)載的慣性，馬達(dá)的出油口因馬達(dá)成為泵而成為高壓。此時(shí)電磁方向閥1V、2V的狀態(tài)根據(jù)分流集流的壓力發(fā)生變化，來自分流集流塊的高壓油通過電磁方向閥，經(jīng)梭閥、順序閥，到達(dá)液壓方向閥3V與4V的P口，根據(jù)列車方向，3V與4V僅有一個(gè)得點(diǎn)，液壓油徑失電的液壓方向閥到達(dá)泵的斜盤油缸，使泵的斜盤偏轉(zhuǎn)，對(duì)回油管路進(jìn)行泄壓。

4　結(jié)束語

該液壓系統(tǒng)經(jīng)過四年8臺(tái)打磨車的工作實(shí)踐證明其性能優(yōu)越、工作可靠，極大的提高了鋼軌打磨車作業(yè)的效率和打磨精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]二七廠隨車資料.GMC96B型鋼軌打磨列車用戶手冊(cè)[S].