軌道式起重機柔性清軌裝置的設計

孫土貴++陳鵬++袁洲++林杰++肖瑞林++黃宏

摘 要 為了提高軌道式起重機運行時的效率，同時解決工人清理軌道勞動強度大、工作效率低等問題，研發了一種既能清理護軌槽內鋼軌上表面雜物又能清理鋼軌兩側堆積物的裝置，該裝置由前端鏟板、兩側弧形鏟板、上下柔性裝置等組成，其結構簡單、安全可靠，為軌道式起重機械在惡劣的環境下運行提供便利條件。

關鍵詞 清軌；起重機；軌道式

中圖分類號 U6 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0224-02

軌道式起重機投入港口使用的過程中，由于礦石、硫磺、沙土等物質的堆積會堵塞護溝槽內的行車軌道，起重機工作過程中容易脫軌或傾覆，堵塞的護軌槽如圖1。干凈的軌道對于保證起重機正常運行至關重要，干凈的軌道不僅能提高起重機運行的安全性能，而且能減輕因起重機運行時跑偏導致的啃軌以及降低接地電阻，干凈的護溝槽軌道如圖2。

目前，大部分起重機安裝掃軌板對軌道的上表面進行清理，根據起重機相關標準，起重機的掃軌板底端距軌道表面應不大于10mm，實際運用中掃軌板只能清理鋼軌表面大的障礙物，而鋼軌兩側的堆積物難以及時清理。大部分企業對軌道兩側的清理主要是人工定時清理，工人利用工具手動挖掘軌道兩側的堆積物，再清理干凈軌道表面殘余物。這種方法不僅增加了工人的負擔，而且現場雜物堆積過快不能及時為行車輪清空障礙。因此，本文的目的是研發一種既能清理護軌槽內鋼軌上表面雜物又能清理鋼軌兩側堆積物的裝置，為軌道式起重機械在惡劣的環境下運行提供便利條件。

1 軌道清理的途徑

根據目前起重機的使用狀況及搜索的相關文獻，軌道清理的途徑大致可分為3類：

1）人工定時清理，工人利用工具手動挖掘軌道兩側的堆積物，再清理干凈軌道表面殘余物。這種方法不僅增加了工人的負擔，而且現場雜物堆積過快不能及時為行車輪清空障礙。

2）軌道上表面清理，柔性材料（例如鋼絲繩、鋼絲、橡膠等）通過固定裝置與鋼軌上表面接觸，起重機運行時柔性材料清理鋼軌上表面。這種方法優于簡單的掃軌板且能達到清理干凈軌道上表面的效果，但是不能清理軌道兩側的堆積物。

3）鋼軌上表面及兩側同時清理，此類裝置可以挖掘安裝在地面上鋼軌兩側的堆積物，同時能清掃鋼軌上表面，軌道安裝如圖3，其特點是軌道裸露在基建上。此種技術方便可靠，干凈的軌道不僅能避免行車時起重機脫軌，而且能減少堆積物對鋼軌的腐蝕，緩解啃軌現象及減小接地電阻。

對于護軌槽內的軌道，目前還沒有自動裝置清除鋼軌兩側的堆積物。本文根據安裝于護軌槽內鋼軌的特點，首次研發安裝于護軌槽內鋼軌上表面與兩側同時清理的柔性清軌裝置。

2 清軌裝置的結構設計

2.1 清軌裝置工作原理

本文根據安裝于護軌槽內的QU80型鋼軌以及起重機的車輪尺寸，設計出具有上下柔性自動調整并能清除鋼軌上表面及其兩側雜物的裝置，該清軌裝置適用于安裝在護軌槽1中鋼軌7的清理，其結構由前端鏟板4、兩側弧形鏟板3、上下柔性組件5等組成，如圖4。

其工作原理：整個清軌裝置與軌道式起重機通過螺栓相連接，起重機大車運行推動清軌裝置工作，前端鏟板4清除鋼軌上表面的大顆粒雜物，兩側弧形鏟板3把護軌槽內的堆積物挖掘起來，挖掘出來的雜物被兩側的弧形塊2推離護溝槽1，避免雜物重新掉落槽1內；整個裝置由兩個滾輪軸6支撐，四根彈簧5能夠避免裝置剛性碰撞損壞裝置。

2.2 清軌裝置的關鍵技術

港口碼頭環境惡劣，海洋性氣候潮濕，礦石、硫磺、沙土等物質的腐蝕及堆積，這些因素增加了清軌的難度，軌道式起重機柔性清軌裝置具有如下關鍵技術：1）裝置前端鏟板清除鋼軌上表面的雜物，以保證沒有大的障礙物阻礙運行車輪的前進。由于鋼軌接頭處有高低偏差，鏟板底端與鋼軌上表面有不大于10mm的間隙；2）裝置兩個弧形鏟板挖掘護軌槽內的堆積物，弧形鏟板的側邊連接有一個弧形塊，挖掘出來的雜物通過弧形塊推離弧形鏟，防止雜物再次掉入清空的槽內，清軌后護軌槽內的堆積物低于輪緣高度；3）整個裝置由兩個滾輪軸支撐，裝置四根柔性彈簧施加壓力，經過剛剛接頭處時確保裝置與鋼軌接觸的同時能允許裝置上下跳動，避免了因剛性碰撞損壞裝置。

3 總結與展望

清軌裝置隨著起重機新技術的發展，也在不斷得到創新和完善，本文根據QU80型鋼軌以及起重機的車輪尺寸，首次研發出了安裝于護軌槽內鋼軌上表面與兩側同時清理的柔性清軌裝置，該裝置設計結構合理、安全性能可靠、降低了個人的勞動強度，適用于露天條件下軌道式起重機軌道的清理。

參考文獻

[1]王喆，王洪春，馬金橋，等.帶有掃軌裝置的起重機端梁結構：中國，201120248542.2[P].2012-04-18.

[2]陳斌，劉學海，余家奇，等.一種鋼軌軌側清掃裝置：中國，201320497816.0[P].2014-01-29.

[3]楊春寶.掃軌器：中國，201620431705.3[P].2016-09-28.endprint