劉 磊

（濟(jì)南局集團(tuán)公司 濟(jì)南工務(wù)機(jī)械段 工程師 山東 濟(jì)南 250022）

0 前言

目前，我國鐵路無縫線路換軌大多采用的是人工撥軌式換軌和利用換軌小車?yán)壥綋Q軌兩種方式，而這兩種換軌方式各有利弊，人工換軌作業(yè)多出現(xiàn)在北方各鐵路局，具有施工時(shí)無機(jī)械車進(jìn)入?yún)^(qū)間，封鎖命令下達(dá)后即可開始拆除既有鋼軌，開通線路不用等待機(jī)械車返回車站等特點(diǎn)，但是該作業(yè)方式存在使用勞力多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)人員人身安全風(fēng)險(xiǎn)高等缺陷。隨著勞動(dòng)力成本和鐵路對(duì)安全生產(chǎn)要求的不斷上升，人工換軌已不適應(yīng)鐵路的發(fā)展要求。

換軌小車?yán)壥綋Q軌,在施工過程中可以減少施工單位在施工過程中人力的投入,因而能在一定程度上降低生產(chǎn)成本。該車由撥入長軌小車和撥出短軌小車組成，作業(yè)時(shí)由軌道車牽引，撥入長軌小車在前，撥出短軌小車在后，兩小車之間用鋼絲繩連掛。平時(shí)換軌小車放在平板車上，作業(yè)時(shí)由平板車上卸下，作業(yè)完畢再回放到平板車上，由軌道車回送到換軌隊(duì)宿營地。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便，只要把新舊軌撥到小車上,依靠軌道車牽引動(dòng)力即可進(jìn)行換軌作業(yè)。換軌小車的使用使換軌施工機(jī)械化程度進(jìn)一步提高,在最繁重的人工撥軌工作中實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。本文作者在換軌施工中，不斷摸索，總結(jié)并提出了對(duì)換軌小車進(jìn)行改進(jìn)的幾點(diǎn)革新建議，付諸實(shí)施后降低了設(shè)備故障率，提高了生產(chǎn)效率?，F(xiàn)就這些改進(jìn)建議的提出、特點(diǎn)及實(shí)施方法、初步效果分別作如下介紹。

1 換軌小車去膠皮裝置

1.1 裝置設(shè)計(jì)初衷 鋼軌和軌枕間墊有橡膠墊，由于長時(shí)間風(fēng)吹日曬，舊軌下的橡膠墊在更換時(shí)已經(jīng)老化，部分已與鋼軌粘連在一起。這樣會(huì)造成換軌小車在作業(yè)過程中產(chǎn)生振動(dòng)，速度降低，嚴(yán)重影響換軌小車的拉軌效率。另外，在舊軌回收中，如果不對(duì)橡膠墊進(jìn)行清理，舊軌順入道心后就會(huì)不平，這樣不僅增加了收軌作業(yè)的難度而且還產(chǎn)生了安全隱患。為了提高換軌小車作業(yè)效率，更好地保障收軌作業(yè)，減少安全隱患，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種去膠皮裝置。

1.2 裝置設(shè)計(jì)原理及使用效果 該裝置直接安裝在換軌小車舊軌輸送小車上，在鋼軌輸送通道下側(cè)設(shè)置一刮膠皮擋鐵，通過連接桿與腳踏板連接，中間加一鉸支點(diǎn)，形成杠桿型式，該擋鐵常態(tài)位置在鋼軌下部（不影響走軌），可進(jìn)行上下升降，當(dāng)鋼軌下部出現(xiàn)粘連膠皮時(shí)，跟小車人員用腳踩下腳踏板，擋鐵升起，膠皮就被刮掉。舊軌小車兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)去膠皮裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。

通過安裝去膠皮裝置，換軌小車整體功能進(jìn)一步完善，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員再也不用擔(dān)心因清理舊軌膠皮造成的擠手、軋腳等人身傷害事故，提高了換軌施工的安全系數(shù)及作業(yè)效率。

2 換軌小車更換鋼軌自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置

在換軌施工中，所更換的鋼軌以60#為主，有時(shí)也進(jìn)行50#鋼軌的更換。在這個(gè)過程中需要對(duì)換軌小車進(jìn)行改造。往年的施工都是根據(jù)施工計(jì)劃提前將換軌小車改造好。由更換60#軌改成更換50#軌主要是將換軌小車各個(gè)支撐平輪通過加墊和補(bǔ)焊抬高一定高度，達(dá)到相關(guān)尺寸要求。這樣雖然能解決問題但增加了設(shè)備維修和改造成本，而且操作起來比較復(fù)雜，車輛一般在施工現(xiàn)場(chǎng)，修理起來困難重重。

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算、分析，設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)便易操作的50#換60#轉(zhuǎn)換裝置，基本原理就是將平輪軸的軸端和槽接觸的一段做成方型，其中左右兩個(gè)面起定位作用，在上下兩個(gè)面中的其中一個(gè)上焊一個(gè)凸塊，凸塊高度和換50#軌到換60#軌時(shí)平輪墊高高度一致，當(dāng)更換50#軌時(shí)，將帶有凸塊的一面朝下；當(dāng)更換60#軌時(shí)，將帶有凸塊的一面朝上即可。這樣即起到了定位作用，又起到了墊高作用(改進(jìn)后的換軌小車滾輪及滾輪軸如圖1所示)。

圖1 換軌小車滾輪及滾輪軸（改進(jìn)后）

經(jīng)過改造后的小車，操作程序簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)單易行。小車操作人員用幾分鐘就可以辦理，省時(shí)、省工、省力，維修成本和人力成本均大大降低。

3 新舊軌小車連接板的改造

3.1 改造原因 兩換軌小車（新軌、舊軌）在平板車上存放時(shí)，為防止車輛運(yùn)行引起的兩小車間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，我們?yōu)閾Q軌小車設(shè)計(jì)了連接板。連接板兩端用銷子和小車連接，避免了因兩車相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的碰撞。當(dāng)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，小車需要上下平車時(shí)，連接板同時(shí)起到牽引作用。

我們最初采用的連接板模式（見圖2），使用一段時(shí)間后，我們發(fā)現(xiàn)該連接板故障率非常高，主要故障形式是因受彎曲應(yīng)力造成的連接板彎曲變形。該故障發(fā)生后，連接板兩側(cè)的定位孔不在一個(gè)平面上，無法穿銷，起不到連接作用。而且一旦連接板彎曲變形超過一定限度，該連接板必須更換。

圖2 改進(jìn)前換軌小車連接板示意圖

3.2 實(shí)施方案及效益 我們研制了新型連接板，該連接板由兩塊板組成，中間由轉(zhuǎn)動(dòng)副連接。該機(jī)構(gòu)不僅起到連接作用，而且消除了彎曲應(yīng)力造成的破壞，降低了故障率，節(jié)約了成本，提高了工作效率（改進(jìn)后的換軌小車連接板如圖3所示）。

圖3 改進(jìn)后換軌小車連接板示意圖

4 結(jié)論與展望

1）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開展技術(shù)革新很有必要。 隨著我國鐵路建設(shè)的跨越式發(fā)展,鐵路運(yùn)輸逐步向高速度、大運(yùn)量、高密度方向發(fā)展,要求線路盡快加強(qiáng)軌道結(jié)構(gòu),主要干線均需換鋪無縫線路,換軌施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及工藝水平的高低直接影響著車輛運(yùn)行的安全和舒適度，始終做到規(guī)范的施工流程,不斷深化改進(jìn)和優(yōu)化施工工藝對(duì)鐵路新時(shí)代高速發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。

在換軌大修施工逐步步入機(jī)械化的進(jìn)程中，對(duì)設(shè)備的改造和革新至關(guān)重要。濟(jì)南工務(wù)機(jī)械段換軌車間對(duì)換軌小車進(jìn)行了一系列的技術(shù)革新，實(shí)踐證明這些技術(shù)革新提高了作業(yè)效率，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備故障率，減少了用工，增加經(jīng)濟(jì)效益。

2）后續(xù)展望。我國鐵路運(yùn)營里程已突破12 萬公里，每年無縫線路鋼軌更換數(shù)量在不斷增長，使用換軌小車進(jìn)行換軌作業(yè)在鐵路系統(tǒng)雖然已得到了廣泛應(yīng)用,但是換軌小車換軌還存在以下弊端：首先，換軌小車不自帶動(dòng)力，需要軌道車牽引作業(yè)；其次，小車后還需要跟隨作業(yè)人員使用撬棍進(jìn)行新軌入槽等輔助作業(yè)，存在人身安全問題，而且更換的新軌由于受到人為外力擾動(dòng)容易出現(xiàn)鋼軌不平順和毛細(xì)裂紋，降低了換軌質(zhì)量；再次，由于換軌小車托架平板車的存在，阻礙了起點(diǎn)氣壓焊的施工組織，嚴(yán)重影響線路正點(diǎn)開通；最后，由于換軌小車自重小，曲線作業(yè)時(shí)存在脫線風(fēng)險(xiǎn)。因此，利用換軌小車作業(yè)也存在局限性，換軌施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于低強(qiáng)度、高效率、高自動(dòng)化的新型快速換軌設(shè)備的需求非常迫切。