適用于兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪軌機組長鋼軌牽引車研究

周衛國，段啟楠，楊慶明，賈炳義

（中鐵四局集團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組長鋼軌牽引車研究

周衛國，段啟楠，楊慶明，賈炳義

（中鐵四局集團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組長鋼軌牽引車是針對蘭新線無砟軌道鐵路軌道鋪設要求進行研究開發的新型鐵路工程裝備。文章介紹了一種可變輪距車橋及轉向技術的牽引車，解決了兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪設的難題。

兩線間填充混凝土；無砟軌道；牽引車；轉向系統

1 概述

目前，無砟高速鐵路長鋼軌鋪設均采用牽引加推送的工作方式。現有技術中，牽引車走行輪不設有轉向系統，靠牽引車兩側導向靠輪導向，保證牽引車在道床的走行正確方向。在曲線鋪軌作業過程中，由于導向輪對道床側面壓力很大，不可避免地會擠壞道床，尤其是雙線鋪軌，由于加長一側的連接梁，加大兩側導向輪之間的距離，導致導向輪脫離道床側面，行駛方向失控，一旦如此，只能借助吊機或千斤頂一步步復位、甚至車輛傾翻安全事故，尤其是換向鋪設，整個過程復雜，費時費力。

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

2 技術難點

①在兩線間填充混凝土后，須解決牽引車的導向問題，其走行機構須能操縱方向且可隨時糾偏，以保證鋪軌作業不掉道。

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

③當走行輪在道心范圍牽引走行時，為提高作業安全穩定性，須在牽引車后橋兩側各增加一個平衡輪，結構設計要求高。

④為提高效率，在沒有推送裝置配合下由牽引車單獨完成長鋼軌鋪設，牽引力須由4t加大至10t，增幅較大，實現困難。

⑤為提高效率，牽引車須能夠橫向行駛實現快速跨線施工。

⑥提高鋪軌作業效率，減少人工工作強度，確保在鋪設長鋼軌過程中鋼軌能自動準確入位。

3 關鍵技術研究及創新

3.1 總體方案

既有無砟軌道客運專線長鋼軌鋪設均采用牽引車牽引和引導以及推送裝置推送長鋼軌的工作方式。作業效率低下，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，尤顯動力不足。牽引車走行輪不設轉向系統，靠牽引車兩側導向輪導向。

黃瓜霜霉病和黃瓜細菌性角斑病是黃瓜上經常發生的兩種病害，這兩種病害一旦發生，發生迅速而且這兩病害發生癥狀相似，不好識別，給防治上帶來了困難，加劇了生產難度。本文針對黃瓜霜霉病和細菌性角斑病的區別進行了詳細介紹，以期能有效地指導生產應用。

為適應兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪設需要，充分研究客運專線鐵路無砟軌道工程技術現狀及發展趨勢，對原有導向裝置進行改造、動力升級加大牽引力、增設轉向和視頻監控系統、牽引車可橫向行駛實現快速轉線功能的總體方案。牽引車由導向裝置、前后車橋、轉向機構、動力驅動系統和液壓電氣控制系統及視頻系統等部分組成。

3.2 可變輪距車橋及轉向技術

牽引車前后車橋均為可變輪距液壓驅動車橋（圖1：前橋行走布置圖，圖2：后橋行走布置圖）。該車橋由基礎橫梁、L型伸縮梁（套裝在基礎橫梁中）、伸縮油缸（與基礎橫梁及L型伸縮梁連接采用鉸接）、回轉支承及減速器支架（安裝在L型伸縮梁圓形底板上）、減速器（安裝在回轉支承內圈上的減速器支架上）、液壓馬達組成。前、后橋驅動輪在道心走行時，后車橋兩外側增加一對平衡車輪，平衡輪的軸心比驅動輪的軸心高15mm，提高了整車的行駛平穩性；前、后橋驅動輪在板肩走行時，后車橋兩外側平衡車輪拆除；前、后車橋車輪可回轉90°橫向行駛，能實現整機快速跨線作業的功能，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

轉向機構采用全液壓轉向，由方向盤、轉向軸、回轉支承、全液壓轉向器、液壓轉向控制系統及轉向油缸以及電控操作系統、視頻監測系統、導向輪組成（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動車橋，作業時，前輪兩側為單輪，行走于道床軌道板兩軌枕內側，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驅動行走、轉向油缸和回轉支承轉向，90°轉向需在停止行走時進行，轉向前將兩側導向輪同步升起，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，落下導向輪頂起牽引車使車輪外沿底部高出鋼軌安裝的凸臺，轉向完成后落下車輪，升起導向輪。

圖3 轉向機構

兩線間填充混凝土工況下施工時操作如圖4所示，由駕駛員操作方向盤控制車輛行駛方向，車輪向右側偏斜一定角度，外側導向輪作用于道床邊緣，方向盤調整驅動輪的行駛方向，靠車輪與道床地面的摩擦力和導向裝置與道床側面的約束力，聯合作用使車輛保持正確的行駛方向。

3.3 導向裝置技術

如圖5，導向裝置采用前后2個導向機構，由原來的同時動作，改為每側能單獨動作，也能同時動作，在兩線間填混凝土或未填混凝土的條件下均能施工,拓展了設備的使用范圍。每個導向機構可以獨立升降和左右伸縮，前后導向機構左右伸縮，通過螺旋調節絲桿完成并定位，導向輪的升降通過液壓缸推動實現，同時，導向裝置由升降油缸可完成整車的頂升作業。

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、垂直升降油缸、導向軸、套組成，具有整車頂升和線路走行作業功能。導向軸通過垂直調節油缸進行升降，使導向軸在導向套內上下滑動實現導向軸的定位，導向軸下降到位后通過銷軸使導向套和導向軸機械固定達到由線路輪軌走行裝置承載。

圖5 導向裝置

圖6 輪軌走行裝置

3.5 主要創新點

①牽引車液壓驅動走行及轉向，配置走行視頻監視系統隨時糾偏，操控精準便捷、安全可靠。

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

③走行輪可轉90°，自行跨線施工，轉線方便快捷。

④設計新穎，功能齊全，能夠滿足目前國內各型無砟道床，以及兩線間填充混凝土狀態下的鋪軌施工。

4 結論

適用于兩線間填充有混凝土的無砟軌道鋪軌機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，無砟軌道施工質量得到保證，節省了無砟軌道鋪軌完成后再進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.鐵路客運專線架梁鋪軌施工設備[M].北京：中國鐵道出版社，2003.

[3]鐵道科學研究院.客運專線無砟軌道鐵路工程施工技術指南[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

周衛國（1961-），男，浙江諸暨人，畢業于湖南省岳陽基礎大學，工程師。