HGCZ-2000 型換軌車運用與研究

石曉旭

（國能鐵路裝備公司神維分公司準格爾段，內蒙古 鄂爾多斯 010300）

傳統換軌小車弊端較多，HGCZ-2000 型換軌車可以消除其缺陷，具有鋼軌更換、扣件回收等作業，由車架、動力轉向架、從動轉向架、扣件回收系統和鋼軌收放裝置等構成。HGCZ-2000 型換軌車具備作業走行動力，操作性很強，能夠實現扣件的自動回收，避免線上收料為鐵路正常運輸造成影響。處于工作狀態下不用專人配合新鋼軌入槽，不僅勞動強度降低，也控制了作業安全隱患，尤其是設置道釘檢測系統后，在經過曲線后可以在承軌槽中準確放置新鋼軌，新鋼軌不僅能保持平順，也避免出現傷損，能滿足當前換軌要求。因此我們要充分認識到HGCZ-2000 型換軌車的優勢與特點，在換軌作業中有效運用，推動我國鐵路運輸事業的發展。

一、HGCZ-2000 型換軌車的優勢

上世紀八十年代起，換軌小車開始正式投入使用，轉變了以往人工肩扛手抬換軌的落后模式。然而換軌小車也有缺陷，表現在換軌仍然依賴于人工操作，作業人員勞動強度較大，效率并不高，甚至面臨一定的安全隱患。隨著鐵路運輸量的增加，維修作業時間受到了極大限制，傳統換軌施工也存在勞務工繁多、分散不易管理、被替換扣件應人工回收、現場施工組織難度大等問題[1]。對HGCZ-2000 型換軌車來說，使用了柴油發動機動力裝置，運行后能夠自動走行，不用軌道車牽引。同時設置了電磁滾筒舊料回收裝置，人工收料勞動強度大幅度降低，節省了很多收料時間。由于還應用了道釘監測系統，能夠對就舊軌出槽、新軌落槽等實現精準控制，而使用撥軌裝置，能夠讓舊軌一次性居中放置道心，不用人工撥軌。此外，也包括自起復裝置，在小半徑曲線、曲線超高地段能發揮較好性能。不僅人員勞動強度有效降低，也讓換軌時間大幅度縮短，工作更加效率。

在HGCZ-2000 型換軌車應用過程中，施工方案具有極高的安全性，擁有穩定可靠的性能，換軌作業程度很高，是對傳統換軌模式的一種顛覆，解決了國內無縫線路高效換軌技術空白。HGCZ-2000 型換軌車表現出安全可靠、維護便利等優點，具有極高的性價比，在使用中有利于加強施工統籌，提高換軌效率[2]。在鋼軌落槽、軌距控制和扣件回收等方面，都能夠一步到位，有效減少了人工撬軌等輔助作業，降低了換軌勞動強度，防止發生作業風險，既提升了換軌質量，也能讓整個線路保持穩定性。

二、HGCZ-2000 型換軌車的構成

（一）整車結構布局

HGCZ-2000 型換軌車重量約78t，裝滿扣件可達93t，車輛換長為2.86。整車結構包括車體、司機室、操作室、轉向架、制動系統、車鉤緩沖裝置、動力系統、扣件回收系統、作業機構、氣動系統、液壓系統以及電氣控制系統等，設置了兩軸液壓馬達提供動力，前轉向架采用動力轉向架。

車輛前進方向前端為司機室和操作室，后端為拉伸器操作室。在操縱臺設置有司機控制器、制動閥、操縱按鈕與手柄、儀器儀表與顯示裝置等。車底下部設置工作機構，中部則為扣件回收系統，而車輛尾部地板面上設置動力系統、液壓站以及柴油箱等。處于運行狀態時速度最大值為15km/h，換軌作業時速度為5～10km/h，在實際作業中根據路用平車掛運進行。在動力方面，包含300kw 柴油機組與50kw 柴油發電機組各1 臺，其中前者為換軌車走行、作業等提供動力，后者為作業機構提供備用動力源，也為電磁滾筒、輸送帶電機和空調等提供電源[3]。由于設計有液壓、電氣系統，只要有一個動力源存在故障，也可以實現各作業機構短時間內恢復最佳掛運狀態，因此使用軌道車可以快速從作業場地離開。

（二）作業機構

通常由鋼軌收放裝置、護軌起復器和鋼軌吊鉗等構成，等待更換的軌條先借助鋼軌收放裝置2、4 夾持舊鋼軌到要求的地方，并借助鋼軌收放裝置1、3、5 夾持新鋼軌到規定的區域。在換軌車作業期間，承軌槽中的舊鋼軌將逐步被提取，并置于道心、軌枕周圍，這樣便于新鋼軌準確設置在承軌槽內規定的地方。如圖1 所示，為HGCZ-2000 型換軌車作業原理圖。

（三）扣件回收系統

扣件回收系統主要包括提升輸送機、平移輸送機、接料裝置、扣件回收料斗以及液電控制系統等。對提升輸送機來說，主要借助電磁滾筒對鐵路道床的扣件進行全部回收，讓扣件置于輸送機中。接料裝置能夠前后、正轉、反轉等運動，確保扣件可以順利轉運到料斗各位置，作業結束后運到整備基地，利用油缸將料斗側門開啟，扣件也卸在車輛兩側。如圖2所示，為HGCZ-2000 型換軌車扣件回收控制系統工作原理圖。

三、HGCZ-2000 型換軌車運用效果分析

（一）作業效率

結合運用HGCZ-2000 型換軌車幾年的情況，并分析掌握的換軌施工數據，在給點240min、更換鋼軌長度1.5km、線路扣件條件良好和半徑曲線均超過1000m 條件下，與傳統換軌模式進行對比。

從作業時間來看，HGCZ-2000 型換軌車不同于傳統換軌車，更換1.5km鋼軌長度走行時間為30～60min，1h 能夠順利實現新軌入槽，合攏時間接近110min，扣件恢復用時140min。因為不用在起點氣壓焊軌車前使用托架平車，省去了焊接的環節，讓起點氣壓焊作業時間也大大減少。運用HGCZ-2000 型換軌車進行換軌施工，能夠讓線路精整有足夠時間，確保點內人員、車輛和工機具等順利撤離。

從作業強度上看，HGCZ-2000 型換軌車走行中因為前輪在舊軌上，后輪在入槽的新軌，軸距有了很大的提升，這是傳統換軌車不具備的優勢，減少新舊軌為換軌車作業造成的不利影響，鋼軌入槽和作業也更加容易[4]。換軌車走行到指定位置后對位上軌，整個過程需要地面6 人控制車下掛鉤與夾持，顯得非常便捷。在車下配合作業過程中，安排2 名作業人員在操作室內，能夠完成所有的控制操作，節省了很多人工配合撥軌的過程，不僅勞動強度更小，也有效降低了安全風險。

（二）安全效益

HGCZ-2000 型換軌車對比傳統換軌車，在換軌過程中能夠節省很多地面人員的操作環節，避免過多的人工作業引起安全風險。在實際作業過程中，也制定了各種應急預案，尤其是換軌車作業期間掉道、主柴油機與應急發電機組缺少動力、作業中新舊軌夾具卡住鋼軌、舊軌與鋼軌接頭夾板折斷，損壞夾軌裝置，車輛無法正常使用等現象，均有相關應對措施與應急預案，讓換軌車在作業中始終處于安全狀態[5]。在HGCZ-2000 型換軌車試用的時間里，不僅運行穩定性強，故障率也很低，有效降低了勞動強度，具有降低安全風險、提供安全保障等作用。

（三）作業質量

HGCZ-2000 型換軌車與傳統換軌車相比，在后續焊接、拉伸和線路恢復等方面，能夠節省至少半個小時的作業時間。由于設置有電磁滾筒，能夠實現對舊鐵件回收的同時進行，且回收效率很高，地面人員在舊料回收方面的工作量大幅度減少，能夠在線路恢復與整修等環節投入更多時間與精力，從整體上保證了線路設備質量。HGCZ-2000 型換軌車中設置有道釘檢測系統，通過曲線的過程中，可以將作業結構相對承軌槽的橫向偏移量檢測出來，控制系統根據偏移量值對作業機構橫向油缸動作方向、行程等進行控制[6]。這樣能夠保證新鋼軌在承軌槽內規定地方進行安裝，且新鋼軌更換后可以保持平順，避免出現損傷，換軌質量有了提升。

（四）經濟效益

HGCZ-2000 型換軌車與人工撥軌、換軌小車相比，2km 作業里程可以節省50 人左右。因為換軌中自帶動力，省去了通過軌道車牽引的過程，與傳統換軌作業相比，可以減少軌道車和托架平板各一輛。在停止運行期間HGCZ-2000 型換軌車不帶動力比照平車運行，避免油料被浪費，不用司乘人員過多使用。根據換軌車每年250km 換軌進行分析，HGCZ-2000 型換軌車運用后每年至少節約300 萬生產成本。

結語

總之，HGCZ-2000 型換軌車具有鋼軌更換、扣件回收等功能，不僅讓換軌施工更加輕松和簡單，也解決了潛在安全隱患，也保證了作業效率與質量。在HGCZ-2000 型換軌車運用后，施工進度有了保障，讓無縫線路鋼軌更換施工有了穩定可靠的設備。