護軌撥道器的研制與應用

薛 偉

(上海鐵路局阜陽工務段，安徽 阜陽 236021)

0 引言

近年來，線路大機維修每年都有安排，然而由于原線路設備設計，橋梁上護軌地段大機無法作業，為了方便大機作業，對橋梁上護軌地段進行了改造。改造后橋上護軌地段，方便了大機維修，但給工區撥道作業帶來了影響。由于間距不足，既有撥道器無法放置在護軌與軌道之間的枕木盒內實現撥道，也無法放置在護軌之間進行撥道，導致撥道作業無法進行。為此需重新研制一種能在護軌改造地段能有效完成作業需求的撥道器。

圖1

1 HYBD-196 型護軌液壓撥道器結構、工作原理及主要技術參數

1.1 結構及工作原理

HYBD-196 型護軌液壓撥道器是座立式結構，主要有底架、油缸總成、油箱、撥桿、柱塞泵、進出油閥、回油閥、安全閥等零部件組成。該機使用壓力桿加壓于手壓柱塞泵，柱塞泵將壓力油通過底座油路進入工作油缸，使活塞向前推進，而撥桿將鋼軌頂起作水平運動，實現撥道作業。停止柱塞泵的操作，進出油閥中的鋼球在油壓的作用下能自鎖，保持作業狀態。若撥道重量超過一定值時，安全閥作用，能自動卸荷，起保護作用。若要卸荷，操作過程與YBD-245 一樣，擰松油箱上的回油閥即可，整個起道過程結束。具體的油路系統見下圖：

圖2 液壓原理圖

1.2 技術參數和技術特點

1.2.1 技術參數

（1）額定撥道力：≥196kN(20t)

（2）最大撥道量：≥100mm

（3）質量(包括液壓油)：≤22.5kg

（4）額定油壓：50MPa

（5）空載升程：≥5mm/次

（6）手柄操作力矩：≤490N·m

（7）適應軌型：50kg/m、60kg/m、75kg/m

1.2.2 技術特點

（1）液壓系統設置有溢流閥(安全閥)，當外負載大于其溢流壓力時，自動卸荷，撥桿復位至初始位置，軌道復原，能夠保證撥道作業機具安全。

（2）撥道油缸為雙缸筒式結構，其導向性能好，缸筒和活塞之間不易產生偏磨。同時，撥道器起道作業的穩定性較好。密封性好，撥道速度快，手柄往復作用一次，撥道量可達到5mm。

（3）撥道油缸作業時，油缸頂部不會貯存空氣，從而消除了所謂的“氣泵”現象，操作省時省力。由于活塞桿與缸套的制作精度高，配合精密，密封性能好，當卸荷時，缸筒能自動復位。

2 HYBD-196 型護軌液壓撥道器結構設計

經作業現場考察、論證，充分聽取現場作業人員的意見建議，為適應小間距撥道，認為撥道器整體長度是關鍵，于是對底架進行重新設計，縮短長度，增加裙邊面積，使機具不至于下沉。同時把油缸改為兩級油缸，以保證足夠的撥道量。該液壓撥道器是座立式結構，主要有底架、油缸總成、油箱、撥桿、柱塞泵、進出油閥、回油閥、安全閥等零部件組成。整機結構設計如下圖：

圖3 HYBD-196 型護軌液壓撥道器結構圖

主要零部件選型和設計：

1）液壓系統的選型

為了提高HYBD-196 型護軌液壓撥道器與YBD-245 型液壓撥道器的通用化程度，HYBD-196 型護軌液壓撥道器采用與YBD-245型液壓撥道器相同的液壓系統（油缸、底架除外），這樣，撥道器的許多零件可以相互通用，尤其是進出油閥、溢流閥等主要液壓元件能夠互相通用，實現機械零件的標準化，方便維修和管理。

2）撥道油缸的設計

撥道油缸是液壓撥道器的主要執行部件，HYBD-196 型護軌液壓撥道器為兩級油缸結構。本設計主要是把一個活塞分解成兩個活塞，將一個活塞置于撥道器的油缸上，并且將第一節活塞作為第二節活塞的油缸，收縮時將第二節活塞全部放置于第一節活塞中，可以將整機長度減短了85mm，使撥道器長度減短到435mm。并且撥道器兩節活塞作業以后，撥道量能達到110mm，不影響整機的作業要求。

3）其它零部件的設計

HYBD-196 型護軌液壓撥道器除以上所述的其他零部件在設計過程中，均進行了優化設計和詳細的設計計算。對于受力等零件，優先采用優質鋼材主要部件為鑄造合金鋼，并經過熱處理，優系統化加工工藝、密封元件采用了優質密封材料等，以保證質量。

3 使用方法及操作注意事項

3.1 使用方法

（1）操作人員在作業前必須安《使用說明書》的要求熟悉機具各部的名稱、結構、性能及使用方法與安全操作規程才能作業。

（2）打開油箱上的注油口蓋，注入機械油（夏季N46、冬季N32 液壓油）。

（3）進行空載試驗，關閉回油閥，搖動操縱桿至活塞伸出三分之二處。檢查機具各部件是否靈活，各密封處是否有滲漏現象，確認正常后，打開回油閥，用腳踩撥桿至活塞復位原始狀態。

（4）作業時，撥開石渣將機具前部撥桿凸出底部扣住軌底側邊緣、關閉回油閥，用操縱桿插入搖臂套，搖動操縱桿，隨著壓力的作用，撥桿帶動鋼軌向斜上方運動，其水平位移即為撥道，打開回油閥將操縱桿插入缸底后套內，抬起機具，然后轉移下道。

3.2 注意事項

（1）本機只允許在線路封鎖狀態下使用。

（2）使用前，檢查油箱內液壓油是否足量，有無漏油、回油閥及柱塞泵工作是否正常，各緊固件有無松動或缺少。

（3）使用時，應使底架全面接觸石渣，嚴禁懸空，操縱桿后端必須加絕緣套，切勿碰上兩股鋼軌，發生連電事故。

（4）撥道作業時，軌底邊緣應放在撥桿凸邊緣，嚴禁用撥桿的其他部位撥道。

（5）護軌地段撥道作業時，將撥道器放入護軌和正軌的中間。

（6）回油時，將第二節活塞縮回至第一節，再將第一節活塞回縮至油缸內原始部位方可轉移下道。

4 常見故障及排除方法（表1）

5 結束語

經現場使用反饋，HYBD-196 型護軌液壓撥道器能滿足橋上護軌改造地段撥道作業的需求，具有輕巧靈便、撥道時回量少、位置輕松轉移、適用范圍廣等優點，是一種比較理想的作業機具，解決了原有的設備安全隱患，為鐵路安全運行提供了可靠保障，具有廣闊的推廣前景。

表1

［1］徐波，馬文芳.工務養路機械化作業安全讀本[M].北京：中國鐵道出版社，2004.

［2］鐵路線路修理規則[M].北京：中國鐵道出版社，2011.