長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)的設(shè)計(jì)

袁宏超（中鐵工程機(jī)械研究設(shè)計(jì)院有限公司，武漢　430066）

長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)的設(shè)計(jì)

袁宏超
（中鐵工程機(jī)械研究設(shè)計(jì)院有限公司，武漢430066）

為滿(mǎn)足客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)的需要，設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)。本文介紹了長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)以及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

客運(yùn)專(zhuān)線；長(zhǎng)鋼軌；推送車(chē)

0　引言

客運(yùn)專(zhuān)線因其準(zhǔn)高速、高速的特性，對(duì)線路高平順性、高穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高。因此在客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)中，采用長(zhǎng)鋼軌鋪軌機(jī)組一次鋪設(shè)500米長(zhǎng)鋼軌將成為主流。長(zhǎng)鋼軌鋪軌機(jī)組由履帶式鋼軌拖拉車(chē)、主機(jī)（1、2號(hào)機(jī)）、長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)、車(chē)載運(yùn)枕龍門(mén)吊、枕軌運(yùn)輸車(chē)組等幾部分組成。長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)作為長(zhǎng)鋼軌鋪軌機(jī)的一部分，其主要作用是：利用卷?yè)P(yáng)機(jī)、分軌裝置及長(zhǎng)鋼軌推送裝置將長(zhǎng)鋼軌從枕軌運(yùn)輸車(chē)組上拖拉推送至主機(jī)兩側(cè)的前端。

1　主要參數(shù)

拖拉裝置牽引力　45×2　KN牽引速度　10　m/min系統(tǒng)最大壓力　16　MPa推送裝置推送速度　20　m/min總驅(qū)動(dòng)扭矩　882×12　NM系統(tǒng)最大壓力　22　MPa分軌裝置油缸推力　50×2　KN系統(tǒng)最大壓力　18　MPa整機(jī)功率　100　KW

2　主要特點(diǎn)

長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)是將長(zhǎng)鋼軌從枕軌運(yùn)輸車(chē)上拖拉推送至主機(jī)兩車(chē)前端的專(zhuān)用設(shè)備，是長(zhǎng)鋼軌鋪軌機(jī)組的重要組成部分。考慮施工空間的限制及整個(gè)機(jī)組的資源整合利用，長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)以電機(jī)為動(dòng)力，拖拉、推送分軌均采用功率密度大的液壓系統(tǒng)來(lái)完成。

長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)以N17專(zhuān)用平車(chē)為平臺(tái)，所有功能部件均布置在其上。其整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)

（1）長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)兼顧有砟、無(wú)砟軌道兩種施工方案，兩套鋼軌拖拉、推送裝置對(duì)稱(chēng)布置在N17平車(chē)上，在有砟軌道鋪設(shè)施工時(shí)，鋼軌拖拉、推送裝置在車(chē)體上成喇叭型布置（如圖1所示），如改換成無(wú)砟軌道方案施工時(shí)，只需松動(dòng)螺栓，將鋼軌推送裝置前端向內(nèi)偏擺1.6812°成平行布置即可。

（2）鋼軌拖拉、推送動(dòng)作采用負(fù)載敏感液壓控制系統(tǒng)，具有驅(qū)動(dòng)力大、無(wú)級(jí)調(diào)速和控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，并且鋼軌拖拉、推送速度與負(fù)載（鋼軌摩擦阻力）無(wú)關(guān)，可精確控制。

（3）鋼軌推送動(dòng)作采用低速大扭矩方案，用低速大扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)輥輪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，助推力大，安全可靠。

（4）加壓保壓系統(tǒng)采用6根加壓油缸并聯(lián)連接且通過(guò)蓄能器保壓的方案，使每組輥輪與鋼軌間維持合適且相同的壓緊力，確保驅(qū)動(dòng)力分配均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)且不傷軌面。

（5）長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)采用開(kāi)式液壓系統(tǒng)傳動(dòng)和電氣控制操作，自動(dòng)化程度高。

3　液壓系統(tǒng)原理

長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)液壓系統(tǒng)由兩個(gè)開(kāi)式回路組成，分別是由齒輪泵提供油源的加壓、分軌回路和由負(fù)載敏感變量泵提供油源的拖拉、推送回路。液壓原理圖如圖2所示。

電機(jī)6驅(qū)動(dòng)變量泵7和齒輪泵9，變量泵7提供的壓力油經(jīng)比例多路閥20（a2、a4比例動(dòng)作）進(jìn)入液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)22使其工作拖拉鋼軌。當(dāng)鋼軌從枕軌運(yùn)輸車(chē)組拖拉到分軌裝置時(shí)，齒輪泵9提供的壓力油經(jīng)電磁閥12（YA1得電）、電磁閥13（YA4、YA5得電）和平衡閥15進(jìn)入分軌油缸19，分軌油缸推拉分軌裝置使鋼軌移動(dòng)調(diào)整到位。液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)22繼續(xù)拖拉鋼軌使其經(jīng)過(guò)推送裝置到達(dá)拖拉推送車(chē)前端，這時(shí)齒輪泵9輸出的壓力油經(jīng)電磁閥12（YA1得電）、電磁閥13（YA2、YA3得電）和二次限壓溢流閥14及平衡閥15進(jìn)入加壓油缸17的有桿腔，加壓油缸17縮缸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥輪對(duì)鋼軌加壓。當(dāng)壓力傳感器16檢測(cè)到加壓壓力上升到上限設(shè)定值時(shí)，電磁鐵YA1、YA2、YA3斷電，齒輪泵9卸荷，加壓油缸由蓄能器18保壓；當(dāng)壓力傳感器16檢測(cè)到加壓壓力下降到下限設(shè)定值時(shí)，電磁鐵YA1、YA2、YA3得電，齒輪泵9給加壓油缸17供油加壓，使加壓壓力回到上限設(shè)定值。這時(shí)比例多路閥20中的a1、a3比例動(dòng)作，變量泵7提供的壓力油進(jìn)入驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)輥輪旋轉(zhuǎn)把鋼軌推送出去。

加壓、分軌回路在推送鋼軌的過(guò)程中能自動(dòng)調(diào)節(jié)輥輪對(duì)鋼軌的緊壓力并使之相等，確保驅(qū)動(dòng)力均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)，避免了因鋼軌變形造成的輥輪打滑，并且蓄能器在推送過(guò)程中吸收壓力沖擊和脈動(dòng)，保證加壓時(shí)不對(duì)鋼軌產(chǎn)生沖擊，保護(hù)軌面不受傷害。

圖2　長(zhǎng)鋼軌拖拉推送車(chē)液壓原理圖

拖拉、推送回路采用負(fù)載敏感液控系統(tǒng)，無(wú)級(jí)調(diào)速，控制簡(jiǎn)單，保證了拖拉、推送動(dòng)作的速度不受負(fù)載變化的影響，并且泵的流量完全用于系統(tǒng)所需，無(wú)溢流損失，效率高。

［1］林建亞，何存興.液壓元件［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988.

［2］雷天覺(jué).新編液壓工程手冊(cè)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2000.

［3］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.042