關于FX—5系列液壓起復設備使用問題分析和建議

童黎明

摘 要：本文主要介紹了FX-5系列液壓起復設備在脫軌救援起復工作存在的問題，針對問題筆者進行了分析思考，并結合起復驗證提出了改進建議。

關鍵詞：救援；液壓；設備；問題；建議

中圖分類號： TN16 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）20-179-2

0 引言

脫軌是指機車車輛輪對與鋼軌接觸的輪面離開鋼軌軌面，它是鐵路部門在運輸生產中多發的一種鐵路交通事故。對脫軌的機車車輛采用頂起后橫移走行部、使輪對重新落于鋼軌軌面的起復方法（簡稱頂復），具有救援出動機動靈活、現場占用空間小、機具靈巧、救援組織便捷的特點，頂復方法也是目前鐵路部門救援起復中的優先采用的方法。在頂復當中，液壓起復橫移設備既是頂復作業必不可少的機具，也是關系到救援起復成敗的關鍵因素。

液壓起復設備是利用液壓傳動的基本原理，使液體的壓力能轉換為原動機的機械能。液壓油在液壓泵的壓縮作用下，經過液壓閥、液壓管注入頂鎬推動頂鎬活塞運動，從而驅動工作機構，實現垂直上升運動和直線水平移動。

FX-5系列液壓起復設備是目前鐵路救援現場使用的主型液壓起復設備之一。該設備主要由液壓鎬、連接油管、液壓泵站、過梁、橫動小車等五部分組成。液壓鎬依靠液壓泵站及輔助機構將液壓油的壓力能轉換為頂鎬支柱的機械能，使頂鎬支柱垂直上升運動，從而頂起脫軌的機車車輛走行部，帶動機車車輛輪對上升到鋼軌軌面水平線以上（見圖1）；橫動小車依靠液壓泵站注入的液壓油推動活塞和連桿，連桿推動橫動小車，使橫動小車帶動頂鎬沿水平方向直線運動（見圖1），從而橫移頂起的機車車輛走行部，使機車車輛輪對移動至鋼軌軌面上方，從而實現對脫線機車、車輛的復舊。

1 概況

在某次事故中，主要使用FX-5系列液壓起復設備進行了起復工作。

事故現場狀況為：列車編組40輛-3151噸-換長51.1，本務機車：SS4型機車1臺，全列因自然災害全列在鐵路隧道內停車。經現場勘查列車脫線17輛（含本務SS4型機車），其中，10輛脫線車輛臺車遠離基本軌500至700mm不等，臺車中心線與鋼軌軌面垂直方向呈30至50度夾角，脫軌車輛下部線路損毀嚴重。鐵路專業救援隊伍從隧道南北口兩個方向組織救援起復，起復脫軌機車車輛時以使用FX-5系列液壓起復設備。

2 使用中的主要問題

這次事故起復工作全部在隧道內作業，工作環境通風散熱條件差、環境溫度較高。需要起復的機車、車輛型號多、結構復雜：脫軌機車為SS4型機車，全長33米，單節四軸自重92噸；脫軌車輛包含G70型、G60型、P62型、G17型、P62T型、P64A型、P62N型、P65型、C62BT型、C64K型、C60型、N17A型、NX17B型共13個型號的17個車輛。尤其是脫軌的平板車均為重載車輛，脫線后臺車離開基本軌500-700mm不等，且車體傾斜，液壓橫移設備無法從正面一次進入有效頂升點，車體扶正及抬升脫軌車高度要求高，需多次反復作業。這次起復作業過程，既是對起復組織工作的考驗，也是對主要起復機具——FX-5系列液壓起復設備連續工作能力的驗證（見圖2）。

在先期使用的FX-5系列液壓起復設備連續工作2小時，連續復位兩臺脫軌車輛之后，受一次連續工作時間過長和隧道內環境溫度過高（環境溫度42攝氏度）的影響，液壓設備工作能力嚴重下滑。一是液壓油發熱嚴重，環境溫度42攝氏度，液壓油溫度高于80攝氏度，直接影響作業安全。二是頂升力和橫推力下降，甚至出現間斷性喪失。其原因是液壓油溫度上升、密度降低，壓力泵無建立工作壓力。

3 現場采取的對策

針對液壓起復設備出現的液壓油溫度過高、液壓鎬頂升力和橫移力急劇下降的問題，一方面現場組織立即增加一臺FX-5系列液壓設備，與原有的三套設備配合，兩套為一個工作組，每個工作組的兩套設備輪流使用，使液壓機具一次連續工作時間減半。另一方面，在現場采用水澆的方式提高液壓油散熱效率。結合液壓起復設備的工作間歇，現場臨時使用澆水降溫的辦法，冷卻頂鎬的鎬頭、機體外殼及油管，更快地降低液壓油溫度，加快機具恢復性能。

4 改進建議

FX-5型液壓起復設備的三級缸及橫移梁為高強度合金鋼制造，機動泵站采用汽油機，其主要指標如下：

①機動泵站功率：10.5PS。

②各級油缸起升推力：一級201噸、二級135噸、三級82噸。

③各級油缸起升高度：一級172mm、二級160mm、三級156mm。

④橫移油缸：推力10噸，拉力6噸。

⑤橫移距離：205mm/次。

⑥液壓油箱容積：43L，壓力52MPa。

⑦液壓油流速：5.5L/min。

⑧液壓油冷卻方式：自然冷卻。

⑨高壓膠管：型號2X6-60，長度8m。

通過以上主要指標分析，結合現場應用的實際情況，可以得出制約FX-5系列液壓設備連續工作能力的主要因素有：一是液壓油流速過慢，造成升鎬和橫移時間長，延長了機具的負荷時間和液壓油的承壓時間；二是只設置一個油箱，沒有副油箱，無法對液壓油實施隔離冷卻；三是液壓油只有自然冷卻的散熱方式，散熱效率低，且受環境溫度的影響大。

對以上問題建議采取的改進措施是：

①提高液壓油流速。將液壓油流速由5.5L/min提高到8 L/min，一方面加快升鎬和橫移時間，減少機具的整個負荷時間；另一方面可以快速置換發熱的液壓油。按照油箱容積43L計算，流速提高后，一次回收液壓油時間可以由8分鐘壓縮到5分鐘，提高時間約3分鐘。

②增加散熱型備用液壓油箱。設置備用液壓油箱后，在擔當連續負荷前，通過轉換閥連接備用油箱。利用作業間隙，快速回收既有油箱工作后的液壓油，通過轉換閥將液壓油快速回收至該油箱內進行散熱。同時，給增設的副油箱加裝散熱片，加快液壓油散熱（見圖3）。

③加裝強排風扇。將排風管加裝在副油箱上，副油箱五面管狀一端排空，強加壓風扇從一端送入空氣，從另一端強力排出，達到快速冷確液壓油的目的（見圖3）。

參 考 文 獻

[1] 陳代明.液壓泵氣密性試驗臺的應用[J].液壓工業，1990（2）.

[2] 彭光正，紀春華，葛楠.氣密性檢測技術現狀及發展趨勢[J].機床與液壓，2008（11）.