吳興旺，孫寶民，雷 崗

（神華鐵路貨車運(yùn)輸有限責(zé)任公司包頭車輛維修分公司，內(nèi)蒙古包頭 014060）

0 引言

近年來(lái)我國(guó)鐵路事業(yè)快速發(fā)展，鐵路運(yùn)能運(yùn)量的逐漸提高與技術(shù)手段日漸。但是，由于鐵路貨車運(yùn)行速度較高，運(yùn)行中牽引力及制動(dòng)力過(guò)大，且車輛的運(yùn)行線路縱橫斷面復(fù)雜，車輛裝運(yùn)高附加值貨物，這對(duì)它的運(yùn)行平穩(wěn)性提出了較高要求。

鐵路貨車在軌道線路上運(yùn)行過(guò)程中車鉤及其他相關(guān)零部件會(huì)存在一定的故障概率。為了保證車輛運(yùn)行安全，一旦出現(xiàn)故障必須馬上進(jìn)行應(yīng)急處理，例如緩沖器綜合壓縮裝置，能最大限度地減少人員對(duì)救援工具與車鉤等相關(guān)重要零部件的搬抬作業(yè)，降低工作強(qiáng)度與難度，減少工作作業(yè)時(shí)間，也能規(guī)避某些搬運(yùn)過(guò)程中所存在的不安全因素。另外，緩沖器綜合壓縮裝置的設(shè)置與應(yīng)用，還能填補(bǔ)鐵路運(yùn)輸線路上更換車鉤及車鉤緩沖器的作業(yè)方案空白。

1 關(guān)于緩沖器綜合壓縮裝置

1.1 鐵路貨車局部原配件的傳統(tǒng)維修方法

鐵路貨車車輛緩沖器中的各項(xiàng)緩沖性能指標(biāo)都至關(guān)重要，它們直接影響列車的運(yùn)行速度、貨物運(yùn)輸完好率、牽引重量以及列車編組作業(yè)效率等重要參數(shù)，所以緩沖器是鐵路列車運(yùn)輸技術(shù)水平與經(jīng)濟(jì)性的最直接體現(xiàn)。目前階段的鐵路貨車緩沖器裝置在處理車鉤或緩沖器故障時(shí)需要采用人為手動(dòng)更換措施，具體來(lái)講，就是將車鉤尾部的扁鍵托板拆除，再將車鉤尾部的扁鍵或圓銷拆除?？紤]到作業(yè)過(guò)程中車鉤緩沖器前從板頂?shù)杰囥^尾部連接一體化，導(dǎo)致鉤尾部扁鍵難以順利脫出，目前解決這一問(wèn)題的傳統(tǒng)方法就是直接采用兩塊楔鐵從前叢板、叢板座縫隙打入，將前叢板與車鉤尾部強(qiáng)行分離。該方法相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，特別是打入楔鐵拆卸車鉤的操作過(guò)程異常困難，需要多人共同參與到車鉤尾部的扁鍵及圓銷拆除與更換過(guò)程中，同時(shí)配合將車鉤鉤尾框順利搬運(yùn)到軌道外側(cè)位置，由于車鉤部分元件體積較大所以搬運(yùn)工作也相當(dāng)費(fèi)力，操作中存在很大的安全隱患。而在繼續(xù)更換車鉤緩沖器過(guò)程中，則需要將故障車輛托運(yùn)到車間維修段，將車輛完全架起后配合叉車與壓力機(jī)抬上抬下，更換故障元件，這說(shuō)明傳統(tǒng)維修更換緩沖器作業(yè)是無(wú)法在軌道線路上直接完成的[1]。

1.2 基于緩沖器綜合壓縮裝置的鐵路貨車原配件維修方法

遇到該問(wèn)題時(shí)需要考慮采用緩沖器綜合壓縮裝置，它是一種綜合多功能的、可在軌道上自由行走的新型裝置，同時(shí)帶有液壓升降平臺(tái)、搖臂機(jī)械吊裝機(jī)構(gòu)裝置，將車輛鉤尾部分從鉤尾框順利快速導(dǎo)出并自由升降，實(shí)現(xiàn)自由吊裝。在車鉤扁鍵的吊裝過(guò)程中，需要利用到緩沖器綜合壓縮裝置中的自由吊裝裝置，配合專用鉤框壓縮油缸，不斷填充車體與緩沖器末端之間內(nèi)容，在油缸的持續(xù)作用條件下扁鍵就會(huì)自行脫落。整個(gè)操作流程省時(shí)省力且安全，能夠最大限度節(jié)約技術(shù)操作人員勞動(dòng)力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)也減小安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。在繼續(xù)拆卸車鉤緩沖器部分時(shí)，則需要將故障車輛專門架起，將液壓升降臺(tái)推到緩沖器的正下方位置，采用專門的主推油缸裝入到緩沖器內(nèi)部位置，直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)緩沖器壓縮操作，緩沖器在壓縮后也會(huì)自行從車體上脫落至液壓升降操作臺(tái)位置。在完成上述一系列操作后，可將升降臺(tái)完全移出，配合吊裝機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)緩沖器的自由吊裝操作，這一技術(shù)操作同樣能夠解放大量人工勞動(dòng)力，在鐵路貨車維修段的大型配件維修現(xiàn)場(chǎng)極其常用，且工作效率相當(dāng)高。

2 緩沖器綜合壓縮裝置的應(yīng)用技術(shù)分析

目前緩沖器綜合壓縮裝置已經(jīng)非常常見(jiàn)，尤其是在鐵路軌道線路上就能對(duì)鐵路列車進(jìn)行故障車鉤與車鉤緩沖器維修應(yīng)用，這一點(diǎn)相比于傳統(tǒng)維修作業(yè)技術(shù)就更加優(yōu)越，大大節(jié)約了鐵路貨車維修的人力物力，且操作作業(yè)流程十分簡(jiǎn)單快速。以神華鐵路貨車運(yùn)輸有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱為“神華鐵路貨車”）為例，他們?cè)卺槍?duì)鐵路貨車車輛維修過(guò)程中就采用到了這一特殊裝置，希望基于新理念、新技術(shù)解決鐵路貨車存在的新故障問(wèn)題，做到故障問(wèn)題針對(duì)性解決、有的放矢。

2.1 車輛維修分公司基本概況

神華公司是國(guó)內(nèi)最大規(guī)模、現(xiàn)代化程度最高的煤炭企業(yè)，集團(tuán)本身?yè)碛? 條自營(yíng)鐵路和2 萬(wàn)余輛自備鐵路運(yùn)輸專用敞車。隨著近年來(lái)集團(tuán)公司煤炭開采能力的日益提高及外運(yùn)壓力的日益增大，其運(yùn)輸能力不足問(wèn)題日益凸顯，為了適應(yīng)并強(qiáng)化自身的煤炭運(yùn)輸能力，緩解運(yùn)力緊張局面，神華也提出了全新的鐵路貨車運(yùn)輸修程設(shè)置體系，目的是提高自身在鐵路貨車方面的檢修制度，以滿足當(dāng)前公司所擁有的4 條高標(biāo)準(zhǔn)重載鐵路貨車運(yùn)輸量現(xiàn)實(shí)需求?？紤]到神華公司在4 條鐵路貨車路線上的運(yùn)輸擴(kuò)能改造要求，所涉及鐵路貨車類型眾多，所以同時(shí)融入預(yù)防性計(jì)劃修和計(jì)劃性換件修這兩種檢修制度，它們能大幅提高神華鐵路貨車運(yùn)輸體系的運(yùn)輸效率，滿足遠(yuǎn)期貨車的檢修工作量發(fā)展要求，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益大幅提升。

2.2 神華鐵路貨車的修程任務(wù)

神華鐵路貨車的修程任務(wù)內(nèi)容較多，主要針對(duì)鐵路貨車展開?？紤]到公司鐵路貨車類型眾多，運(yùn)輸工作任務(wù)量巨大，因此神華公司也制定了專門的公司平日運(yùn)營(yíng)任務(wù)表，其主要任務(wù)內(nèi)容就針對(duì)修程中的各項(xiàng)檢修制度技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行明確與規(guī)范。例如目前神華公司就引入了廠修、段修和輔修等技術(shù)內(nèi)容。多年來(lái)神華公司也在不斷地融入新的鐵路貨車維修機(jī)制與技術(shù)內(nèi)容，主要針對(duì)車輛的制動(dòng)、車鉤緩沖、滑動(dòng)軸承、裝置分解等重要維修段內(nèi)容展開針對(duì)鐵路貨車的車輛檢查，爭(zhēng)取在檢修過(guò)程中能夠?qū)﹁F路貨車的原配件實(shí)現(xiàn)檢查修理到位，同時(shí)確保鐵路貨車原配件在正常運(yùn)用過(guò)程中始終保持良好狀態(tài)。總體來(lái)看，神華公司目前正在基于大修、全面檢查修、狀態(tài)檢查修等方面來(lái)為鐵路貨車設(shè)置修程，配置應(yīng)用檢修制度，特別是預(yù)防性計(jì)劃修與計(jì)劃性換件修的融入保證了其廠修、段修和輔修綜合檢修體系的有效構(gòu)建與應(yīng)用，有利于公司鐵路貨車的常規(guī)化運(yùn)營(yíng)。目前，在針對(duì)鐵路貨車車鉤等原配件的維修作業(yè)中，神華公司就采用了本緩沖器綜合壓縮裝置及其相關(guān)技術(shù)，取得不錯(cuò)的維修效果[2]。

2.3 緩沖器綜合壓縮裝置主要構(gòu)成與主要技術(shù)參數(shù)

2.3.1 主要組成結(jié)構(gòu)

緩沖器綜合壓縮裝置中的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成包括了走行輪總成、結(jié)構(gòu)架總成、可調(diào)角度液壓升降臺(tái)總成、主推油缸總成、鉤框擠壓油缸總成、搖臂機(jī)械吊裝機(jī)構(gòu)以及手動(dòng)泵站。

2.3.2 主要技術(shù)參數(shù)

緩沖器綜合壓縮裝置中構(gòu)建復(fù)雜，主要技術(shù)參數(shù)表現(xiàn)多樣，其中像手動(dòng)泵供油壓力裝置采用了高低壓形式，其高壓工作壓力表現(xiàn)為52 MPa、低壓工作壓力表現(xiàn)為2 MPa，雙泵頭供油流量中低壓模式為92 mL/次，而高壓模式為12 mL/次。

它的助推油缸設(shè)計(jì)壓力為52 MPa，可提供最大40 t 的推力，助推油缸的有效自由高度可達(dá)到87 mm，有效工作行程可達(dá)到30 mm。

緩沖器綜合壓縮裝置中最為關(guān)鍵的鉤框擠壓油缸設(shè)計(jì)壓力同樣為52 MPa，最大推力也能達(dá)到40 t，其有效自由高度可達(dá)到120 mm，但有效工作行程較短，只有26 mm。

可調(diào)節(jié)的角度液壓升降臺(tái)起升重量能夠達(dá)到500 kg，自由運(yùn)行高度為300 mm 且起升行程較長(zhǎng)可達(dá)到600 mm，升降臺(tái)可調(diào)整角度大約0°～6°。

搖臂機(jī)械吊裝機(jī)構(gòu)的起吊重量可達(dá)到500 kg，自由運(yùn)行高度最長(zhǎng)為1765 mm，其中采用伸縮式懸臂的總長(zhǎng)度可達(dá)900 mm 以上，懸臂能實(shí)現(xiàn)360°自由旋轉(zhuǎn)。

3 緩沖器綜合壓縮裝置的技術(shù)應(yīng)用探究

緩沖器綜合壓縮裝置中起到主要技術(shù)應(yīng)用作用的內(nèi)容包括了緩沖器綜合壓縮裝置主體機(jī)構(gòu)、搖臂機(jī)械吊裝機(jī)構(gòu)、主推油缸機(jī)構(gòu)、鉤框擠壓油缸機(jī)構(gòu)、液壓升降臺(tái)總成、鎖軌結(jié)構(gòu)等。下面結(jié)合這些機(jī)構(gòu)配置對(duì)它們?cè)阼F路貨車維修作業(yè)中的操作技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

3.1 緩沖器綜合壓縮裝置主體機(jī)構(gòu)

主體結(jié)構(gòu)是緩沖器綜合壓縮裝置中的重要組成部分，它采用高強(qiáng)度鋁合金焊接而成，單件質(zhì)量非常輕且各個(gè)部件都通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拼裝形式安裝，可以避免整機(jī)安裝后搬運(yùn)作業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。在具體操作過(guò)程中，主要通過(guò)液壓升降臺(tái)連接手動(dòng)泵，并通過(guò)手動(dòng)泵控制拉力油缸的伸縮桿控制升降臺(tái)自由升降，以滿足車鉤中心高度設(shè)置要求，即880±10 mm。如此操作能夠滿足無(wú)級(jí)調(diào)整高度要求，即將故障車輛架起后，還可以將車體調(diào)整呈現(xiàn)出不同角度。整個(gè)裝置帶有鎖軌功能，在吊裝過(guò)程中主要根據(jù)重物偏轉(zhuǎn)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對(duì)軌道外側(cè)部分進(jìn)行偏載調(diào)整，最后利用鎖軌叉插入到定位孔中進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)（可旋轉(zhuǎn)90°）。該主體機(jī)構(gòu)能夠與鋼軌固定、連接，整個(gè)安裝過(guò)程非?？焖俸?jiǎn)潔，確保吊裝作業(yè)安全可靠。

該主體機(jī)構(gòu)可迎合車鉤的三態(tài)作用（閉鎖位置作用、開鎖位置作用、全開位置作用）來(lái)進(jìn)行車鉤及其緩沖裝置維修，即配合機(jī)械、電路與氣路等多個(gè)方面自動(dòng)拆除、連接密接式車鉤，在維修過(guò)后可有效降低車輛的運(yùn)行縱向沖動(dòng)，降低車鉤零件的磨耗與噪聲影響，同時(shí)提高車輛的整體運(yùn)行穩(wěn)定性。

3.2 搖臂機(jī)械吊裝機(jī)構(gòu)

搖臂機(jī)械吊裝機(jī)構(gòu)采用了蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)技術(shù)內(nèi)容，同時(shí)設(shè)置了空擋、減速擋與雙檔位。在鐵路貨車維修過(guò)程中，空擋可保證吊鉤快速下落，最大限度地節(jié)省維修作業(yè)時(shí)間。減速擋在吊裝過(guò)程中能夠節(jié)約大量人力，確保渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)減速比被控制在1:26 左右，始終處于低速平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。另外，雙擋位則會(huì)提高維修作業(yè)操作安全性，有效避免重物自由下落，同時(shí)提高維修作業(yè)操作穩(wěn)定性。

3.3 主推油缸

神華公司采用的主推油缸為典型的雙作用單級(jí)油缸，它可代替段修車間維修作業(yè)中的傳統(tǒng)緩沖器綜合壓縮壓力裝置機(jī)構(gòu)。新油缸的外徑140 mm、長(zhǎng)87 mm，通體采用到鈦合金制造，重量極輕、只有9 kg，可以節(jié)省大量的搬運(yùn)作業(yè)人力。該油缸尾部進(jìn)出油管位置專門設(shè)置有液壓鎖，在維修過(guò)程中可以保護(hù)貨車油缸中大腔油路的閉鎖及保壓，同時(shí)解決綜合壓縮裝置中彈簧阻力不回落的問(wèn)題，確保油缸持續(xù)作用不掉壓。當(dāng)主推油缸處于壓縮狀態(tài)時(shí)即可作用于維修作業(yè)，保證鉤尾框內(nèi)部車鉤的安裝與拆除，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)插入特制扁銷作業(yè)，為油缸后坐力提供有力支撐。主推油缸的主活塞后側(cè)連接的是存在往復(fù)閥座，同時(shí)設(shè)置有進(jìn)油口和出油口，復(fù)閥芯與沖擊活塞的前側(cè)、后側(cè)之間分別設(shè)置有油道，且缸體表面也會(huì)設(shè)置有油孔，再配合復(fù)閥座上的單向溢流閥，可以進(jìn)一步優(yōu)化主推油缸的生產(chǎn)效果，確保主活塞的沖擊力能瞬間增大。

3.4 鉤框擠壓油缸

神華公司采用的鉤框擠壓油缸為雙作用單級(jí)油缸，在工作過(guò)程中可代替鐵路貨車維修作業(yè)中所采用的前叢板，并可在叢板座之間打入楔鐵，快速取出貨車車鉤尾部的扁鍵與圓銷，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的相對(duì)原始笨拙的作業(yè)操作方法。在鉤框擠壓油缸過(guò)程中，它也能提供一定的后坐力支撐，配合擠壓板將鉤框擠壓到油缸尾端位置。整個(gè)安裝操作過(guò)程非常簡(jiǎn)便且快速，由于油缸采用的是鈦合金材料，整體體積較小且重量較輕，所以在使鐵路貨車安裝維修過(guò)程非常節(jié)省人力物力。而且利用液壓鎖，可以提高鐵路貨車維修作業(yè)的穩(wěn)定性。

3.5 液壓升降臺(tái)總成

液壓升降臺(tái)總成所采用的是剪叉式機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊且升降方向自由，可升高較大高度，在維修作業(yè)過(guò)程中可滿足鐵路貨車架車后對(duì)車鉤緩沖器的舉托高度要求。在維修過(guò)程中可以隨時(shí)調(diào)節(jié)角度，滿足車架后車體與軌道不平行可能造成的車輛傾斜甚至不穩(wěn)定等問(wèn)題，可調(diào)節(jié)角度大約1°～2°。在升降臺(tái)末端設(shè)置有角度調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)角度在0°～6°，可以實(shí)現(xiàn)鐵路貨車架車承載狀態(tài)下的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，確保貨車維修作業(yè)方便快捷。由于該液壓升降臺(tái)總成的主框架采用高強(qiáng)度鋁合金材料，因此它的整體質(zhì)量較輕，可以輕松地搬運(yùn)、安裝，為維修作業(yè)省時(shí)省力。另外，鎖軌結(jié)構(gòu)可保證鐵路貨車及其原配件在吊裝過(guò)程中被穩(wěn)定固定，避免出現(xiàn)翻車事故現(xiàn)象。鎖軌叉兩側(cè)孔可插入并旋轉(zhuǎn)90°，旋轉(zhuǎn)后同時(shí)具有止脫功能。

總體來(lái)說(shuō)，該液壓升降臺(tái)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、通用化操作，在設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用方面均非常靈活，但是其剪叉式機(jī)構(gòu)中的液壓傳動(dòng)也存在缺陷，例如它的工作介質(zhì)容易泄漏、油液可壓縮，所以在傳動(dòng)要求比較精確的場(chǎng)合下使用可能存在一定的缺陷。另外，在液壓傳動(dòng)方面也存在一定的機(jī)械損失，例如泄漏損失、壓力損失等，所以不宜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。它在液壓傳動(dòng)對(duì)油溫與負(fù)載變化的調(diào)節(jié)方面還是相對(duì)敏感的，不宜于在較低或較高的溫度條件下使用，同時(shí)對(duì)污染也相當(dāng)敏感。最后，液壓傳動(dòng)需要通過(guò)液壓泵站提供單獨(dú)能源，但不能像輸送電能一樣遠(yuǎn)距離傳輸，考慮到液壓元件的造價(jià)、精度相對(duì)較高，因此在生產(chǎn)中還需做到專業(yè)化組織，結(jié)合緩沖器綜合壓縮裝置展開針對(duì)性的應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

所研發(fā)的緩沖器綜合壓縮裝置完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力作業(yè)的鐵路貨車車鉤緩沖器維修更換設(shè)備，其作業(yè)操作方式簡(jiǎn)單、靈活，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路上鐵路貨車車鉤緩沖器的有效壓縮、拆卸與更換，整個(gè)操作作業(yè)過(guò)程僅依靠?jī)扇舜蠹s10 min 即可完成。它真正做到了減員增效，為未來(lái)軌道線路鐵路貨車的車鉤及車鉤緩沖器搶修，提供了新方法、新思路。