鋼軌落錘機(jī)防護(hù)門及防護(hù)網(wǎng)優(yōu)化改造

趙聰超

（呼和浩特鐵路局焊軌段，內(nèi)蒙古呼和浩特 010051）

鋼軌落錘機(jī)防護(hù)門及防護(hù)網(wǎng)優(yōu)化改造

趙聰超

（呼和浩特鐵路局焊軌段，內(nèi)蒙古呼和浩特 010051）

根據(jù)落錘機(jī)的使用特性，分析了落錘機(jī)防護(hù)門、防護(hù)網(wǎng)及其他部件在使用過程中的缺點(diǎn)，并進(jìn)行優(yōu)化改造，達(dá)到使用要求、保證生產(chǎn)安全的目的。

落錘機(jī)防護(hù)門；防護(hù)網(wǎng)；門軸；緩沖器

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.27

1 概述

隨著我國(guó)鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，鐵路已進(jìn)入“高速”時(shí)代。高速鐵路所使用的鋼軌為百米定尺軌，為適應(yīng)不同速度等級(jí)線路的要求，對(duì)鋼軌的外形、內(nèi)在質(zhì)量、機(jī)械性能、化學(xué)成分、金屬組織等指標(biāo)作了相應(yīng)規(guī)定。鋼軌落錘試驗(yàn)是規(guī)定檢驗(yàn)鋼軌焊縫內(nèi)部質(zhì)量的主要檢驗(yàn)程序，鋼軌焊接試頭將被1 t錘頭從5～6 m的高空自由落體后砸斷成兩節(jié)。在試驗(yàn)過程中，以前的防護(hù)門、防護(hù)網(wǎng)防護(hù)面積不足，鋼軌試頭曾多次飛出，存在極大安全隱患。通過總結(jié)以前落錘機(jī)防護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過反復(fù)論證，最后利用液壓緩沖器、緩沖板、膠板等進(jìn)行緩沖，對(duì)防護(hù)門、側(cè)板、頂板、門軸及防護(hù)網(wǎng)等進(jìn)行了重新優(yōu)化改造，以保證百米定尺軌高質(zhì)量及確保作業(yè)人員的人身安全。

2 改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1 防護(hù)門整體緩沖改進(jìn)設(shè)計(jì)

防護(hù)門是由液壓緩沖器、緩沖板、緩沖膠皮、限位塊、地座等主要部件組成（圖1）。各部件功能：①左右2扇防護(hù)門上各安裝了6個(gè)液壓緩沖器；②緩沖板用12mm厚鋼板制作，與液壓緩沖器有24mm的間隙，一方面可以有效緩沖沖擊力，另一方面也便于緩沖板的更換；③緩沖膠皮采用帶線繩的熟膠板，用強(qiáng)力膠粘在緩沖板上；④為了防止液壓緩沖器受損，安裝了限位塊，限位塊高于液壓緩沖器最大行程5mm；⑤地座采用開放基礎(chǔ)，沒有和地面、落錘機(jī)本體連接，落錘振動(dòng)不會(huì)影響防護(hù)門的基地。

在整個(gè)落錘過程中，當(dāng)錘頭砸斷鋼軌試頭后，試頭先后依次沖擊到緩沖膠皮、緩沖板、液壓緩沖器、限位塊，通過多道緩沖，沖擊力將大大減小，最后通過門傳遞到地座。

2.2 防護(hù)門門軸

經(jīng)計(jì)算，每扇門重598.07 kg，為了讓操作工在落錘試驗(yàn)時(shí)可輕松開關(guān)防護(hù)門且堅(jiān)固耐用，對(duì)門軸進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的目標(biāo)要達(dá)到一個(gè)操作工可單手輕松開關(guān)防護(hù)門，且能有足夠的抗鋼軌試頭砸斷的沖擊力。

圖1 防護(hù)門結(jié)構(gòu)示意

圖2 防護(hù)門門軸結(jié)構(gòu)示意

圖3 門把手、門銷結(jié)構(gòu)示意

經(jīng)重新設(shè)計(jì)，（圖 2）防護(hù)門門軸是由門軸、推力球軸承51108、深溝球軸承6206、門軸座等主要部件組成。優(yōu)點(diǎn)：①重新設(shè)計(jì)后的門軸最細(xì)處40mm，且每扇門由3組門軸組成，堅(jiān)固耐用；②門軸與門軸座中間采用推力球軸承51108，且為了保持門軸垂直度，在門軸的端部安裝了深溝球軸承6206，保障了每根門軸轉(zhuǎn)動(dòng)無阻力；③為了保持3組門軸在一條中心線上，將門外圓一邊銑成平面。

通過重新設(shè)計(jì)，門軸達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

2.3 門把手、門銷

為了使門把手、門銷耐用、美觀，進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。因?yàn)殚T銷要承受沖擊力，用厚20mm的鋼板做門銷（圖3）。

2.4 防護(hù)網(wǎng)

改造前的防護(hù)網(wǎng)較小，防護(hù)面積不足，曾多次鋼軌試頭飛出情況，存在極大安全隱患。根據(jù)周圍情況和落錘作業(yè)人員工作方便，將防護(hù)區(qū)域做成寬9 m，長(zhǎng)12 m，高4 m（圖4）。改進(jìn)的落錘機(jī)防護(hù)網(wǎng)主要由鋼絲網(wǎng)、鋼架結(jié)構(gòu)和混凝土基礎(chǔ)構(gòu)成，以舊吊車梁20#a型工字鋼為基礎(chǔ)梁，通過焊接使立柱抗沖擊強(qiáng)度增加，增強(qiáng)了整體穩(wěn)定性。外圍焊接鋼絲網(wǎng)，基礎(chǔ)梁和鋼絲網(wǎng)連接組合構(gòu)成一個(gè)整體，對(duì)所防護(hù)的區(qū)域形成面防護(hù)。系統(tǒng)的柔性防護(hù)和攔截強(qiáng)度，足以吸收和分散傳遞飛出試頭的沖擊動(dòng)能，起到安全防護(hù)作用。

圖4 防護(hù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意

落錘機(jī)防護(hù)網(wǎng)鋼架結(jié)構(gòu)采用原焊軌基地吊車梁，因?yàn)樾陆ɑ爻叽缭O(shè)計(jì)與舊基地有所變化，現(xiàn)已棄用。按廢鐵賣每噸1000元人民幣，基礎(chǔ)梁采用工字鋼價(jià)格為人民幣4650元/t，重28 kg/m，基礎(chǔ)梁需用120 m，原成本約合人民幣130元/m，現(xiàn)成本約為人民幣28元/m，減少成本12 240元人民幣。

3 實(shí)施效果

落錘機(jī)是鋼軌焊接的檢驗(yàn)關(guān)卡，鋼軌試頭落錘是檢驗(yàn)焊接質(zhì)量的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)舊吊車梁的利舊、落錘機(jī)防護(hù)門、防護(hù)網(wǎng)改進(jìn)，以及整體布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)，落錘機(jī)工作的安全性得到加強(qiáng)。

（1）通過改進(jìn)落錘機(jī)防護(hù)門、防護(hù)網(wǎng)，使得鋼軌試件斷裂后飛出來時(shí)，本身對(duì)其有一個(gè)較強(qiáng)的緩沖，從而起到安全防護(hù)作用，杜絕安全隱患。

（2）防護(hù)網(wǎng)是一道安全線，是落錘機(jī)封閉式管理的標(biāo)志，可以防止非工作人員進(jìn)入落錘機(jī)，同時(shí)也是保護(hù)護(hù)網(wǎng)外人員的安全設(shè)施，能夠進(jìn)一步保證生產(chǎn)安全。

（3）通過封閉管理和及時(shí)統(tǒng)計(jì)、分析等，根據(jù)合格率、缺陷類型等關(guān)鍵數(shù)據(jù)對(duì)比，獲得基地接頭質(zhì)量控制的情況并及時(shí)形成參數(shù)優(yōu)化方案。經(jīng)過一段時(shí)間使用，效果明顯，該方案有借鑒價(jià)值。

U213.5

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〔編輯 吳建卿〕