程程

摘 要：搗固車是線路維修中非常重要的機(jī)械設(shè)備之一。搗固裝置時(shí)，搗固車的作業(yè)裝置負(fù)責(zé)對(duì)軌道進(jìn)行自動(dòng)抄平、起撥道、道碴搗固作業(yè)。油缸是保證搗固車搗固裝置正常運(yùn)行的重要組件。優(yōu)化油缸的設(shè)計(jì)能減少故障，降低成本，提高工作效率。從搗固裝置的結(jié)構(gòu)和使用情況入手，提出了一些改進(jìn)方法和建議，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：搗固裝置；計(jì)劃保養(yǎng)；漏油故障；處理技術(shù)

中圖分類號(hào)：U415.52+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.161

搗固車主要用于提高道床石碴的密實(shí)度，增強(qiáng)軌道的穩(wěn)定性，消除軌道的方向偏差——左、右水平偏差和前、后高低偏差，使軌道線路達(dá)到線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和線路維修規(guī)則的要求，從而保證列車的運(yùn)行安全。本文主要分析了提升油缸經(jīng)常發(fā)生的活塞桿折斷和螺紋滑絲故障，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，以延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。

1 油缸活塞杠桿故障分析

1.1 故障分析

活塞杠桿折斷或損傷是搗固車經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題。一般情況下，這種問(wèn)題出現(xiàn)在活塞桿螺紋的根部。由活塞桿折斷的斷面可知，不同型號(hào)搗固車活塞桿的折斷部分?jǐn)嗝婊鞠嗤?，都有明顯的集中應(yīng)力和剪切破壞?；钊麠U被損壞主要是油缸活塞桿的結(jié)構(gòu)有缺陷所致。一般情況下，從組成結(jié)構(gòu)來(lái)講，活塞桿根部的退刀槽直徑最小。由于截面積的形狀和面積發(fā)生變化，導(dǎo)致退刀槽最小直徑處應(yīng)力集中。另外，因?yàn)槁菁y具有聯(lián)結(jié)的特點(diǎn)，螺紋上面的螺牙載荷分布很不均勻，導(dǎo)致活塞桿根部緊挨退刀槽1～3扣螺紋處出現(xiàn)了較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象，導(dǎo)致此處材料的疲勞強(qiáng)度大幅下降。而反復(fù)工作會(huì)沖擊退刀槽，強(qiáng)大的沖擊力和震動(dòng)會(huì)使材料疲勞過(guò)度。活塞桿加速磨損后，導(dǎo)致活塞桿的退刀槽和螺紋連接處直接斷裂。

導(dǎo)致活塞桿斷裂的另外一個(gè)重要原因是工作人員違規(guī)操作。為了加快作業(yè)速度，有些工作人員在搗固車沒(méi)有停穩(wěn)的時(shí)候就啟動(dòng)搗固裝置，搗固裝置下插后，搗固車還沒(méi)有停穩(wěn)，它便參與到了機(jī)械車制動(dòng)中，使油缸受到了很大的沖擊載荷。此外，在搗固作業(yè)中，有的工作人員還會(huì)對(duì)錯(cuò)鎬位，讓鎬頭碰擊軌枕。這兩種情況都會(huì)讓油缸受到巨大的沖擊。長(zhǎng)此已往，就會(huì)導(dǎo)致油缸的活塞桿斷裂。這樣，不僅會(huì)影響整個(gè)工作的順利進(jìn)行，還會(huì)引發(fā)安全事故。

1.2 解決方法

要想解決活塞桿的斷裂問(wèn)題，要做到以下3點(diǎn)：①改善活塞桿的第一步是改變活塞桿的材質(zhì)，提升活塞桿的強(qiáng)度和抗沖擊能力，確保材料的持久性；②優(yōu)化活塞桿的螺紋設(shè)計(jì)，將活塞桿設(shè)計(jì)成整體式的，擴(kuò)大螺紋直徑，增強(qiáng)活塞桿強(qiáng)度；③改變活塞桿的形狀，減小活塞桿各處直徑的差額，增大退刀槽的直徑，使活塞桿能夠均勻受力，從而緩解應(yīng)力集中的情況，延長(zhǎng)活塞桿的使用壽命。

與此同時(shí)，要組織現(xiàn)場(chǎng)的施工人員參加必要的培訓(xùn)，提升他們的實(shí)操能力，防止為了趕工期而忽視規(guī)范化操作的事情發(fā)生。在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，一定要在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求工作效率。只有這樣，才能減少操作失誤，避免工作受到額外的沖擊。

2 油缸活塞桿螺紋滑絲故障分析

2.1 故障分析

油缸活塞桿滑絲是指活塞桿連接處的牙形螺紋全部掉落，導(dǎo)致油缸與搗固裝置無(wú)法連接和緊固。這種故障是無(wú)法維修的，一般需要更換部件。這樣做，不僅成本高，而且費(fèi)時(shí)，難度也比較大。

油缸活塞桿連接處的螺紋結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致油缸活塞易滑絲的主要原因之一。一般情況下，油缸活塞聯(lián)結(jié)螺紋是三角形的螺紋聯(lián)結(jié)。由于應(yīng)力傳遞與疊加會(huì)使螺紋聯(lián)結(jié)根部應(yīng)力集中，導(dǎo)致高強(qiáng)度聯(lián)結(jié)螺栓，其中潛藏著巨大的安全隱患。如果長(zhǎng)時(shí)間工作，活塞連接處的螺紋會(huì)受多重作用力的影響，導(dǎo)致螺紋滑絲磨損。

使用搗固車時(shí)，工作人員一定要經(jīng)常維修和保養(yǎng)螺紋，不然會(huì)加速活塞桿的損壞速度。人為保養(yǎng)不到位是螺紋滑絲的一個(gè)重要原因。搗固車的油缸與搗固裝置之間是用關(guān)節(jié)軸承連接的，而關(guān)節(jié)軸承的組成也會(huì)影響油缸的使用狀態(tài)。在安裝關(guān)節(jié)軸承時(shí)，要調(diào)整好冠型鉸和球冠鉸的位置，因?yàn)殚g隙過(guò)小會(huì)導(dǎo)致球型鉸運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，油缸擺動(dòng)增大。一旦間隙增大，搗固裝置升降時(shí)的巨大沖擊會(huì)讓活塞桿滑絲。因此，要定期檢查間隙的位置，及時(shí)調(diào)整和保養(yǎng)。搗固車工作一段時(shí)間后，一定要調(diào)整其間隙，并且加固活塞桿之間的螺母，不然，就會(huì)出現(xiàn)活塞桿的螺紋全部滑絲的情況。

2.2 解決辦法

優(yōu)化活塞桿的螺紋聯(lián)結(jié)，提高螺紋的強(qiáng)度。當(dāng)搗固裝置在各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中受到較大的力時(shí)，活塞桿產(chǎn)生的軸向力會(huì)非常大。因此，在設(shè)計(jì)活塞桿的螺紋時(shí)，一定要考慮軸向力的因素，選擇軸向承受力較強(qiáng)的螺紋聯(lián)結(jié)。目前，很多國(guó)家的活塞桿都采用的是斜梯行螺紋結(jié)構(gòu)。三角形螺紋與斜梯形螺紋的不同主要表現(xiàn)在以下2方面：①搗固裝置的下插力和重力很大，所以，剪切力也很大。在同樣直徑下，斜梯形螺紋的抗壓能力比三角形螺紋的要好很多。②在同等壓力下，三角形螺紋和斜梯形螺紋的抗擠壓能力是一樣的，但是，斜梯形螺紋承受軸心力的能力比三角形螺紋要強(qiáng)。尤其是當(dāng)搗固裝置的油缸活塞桿承受較大軸心力時(shí)，使用斜梯形螺紋更安全。搗固裝置活塞桿與搗固裝置的聯(lián)結(jié)最好使用斜梯形螺紋。對(duì)于搗固裝置的內(nèi)螺紋，它受到的力量和受壓面積比外螺紋大，使用率比外螺紋小，暫時(shí)可不考慮。

3 結(jié)束語(yǔ)

提升油缸是搗固裝置作業(yè)的重要組成部分，是影響搗固作業(yè)的重要因素之一。優(yōu)化油缸設(shè)計(jì)可以有效預(yù)防、減少活塞桿折斷和螺紋滑絲等設(shè)備故障，從而延長(zhǎng)提升油缸的使用年限，節(jié)省施工、維修經(jīng)費(fèi)，提高搗固裝置的作業(yè)效率。

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〔編輯：白潔〕