國(guó)家能源集團(tuán)鐵路裝備公司神維分公司 河北 滄州 062350

1 引言

鐵路安全關(guān)系到社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和穩(wěn)定,因此,鐵路的養(yǎng)護(hù)非常重要。當(dāng)前在我國(guó)鐵路養(yǎng)護(hù)主要依托大型的養(yǎng)路機(jī)械,包含了搗固車、穩(wěn)定車等多種大型養(yǎng)路機(jī)械,這些設(shè)備無(wú)論從機(jī)械化效率,還是線路的保養(yǎng)質(zhì)量,都給我國(guó)的鐵路養(yǎng)護(hù)工作提供了保障。以DCL-32連續(xù)式搗固車為例,它可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)式雙枕?yè)v固作業(yè),對(duì)于軌道的穩(wěn)定性和消除偏差等有著極大的幫助。

2 DCL-32連續(xù)式搗固車起道電氣原理

鐵路軌道是DCL-32連續(xù)式搗固車(以下簡(jiǎn)稱搗固車)的工作對(duì)象。為了能正確地使用搗固車,質(zhì)量良好地進(jìn)行線路維修作業(yè);為了進(jìn)一步深入了解軌道方向及水平的檢測(cè)原理,必須要了解搗固車的起道、撥道原理,才能使得作業(yè)人員更好地發(fā)揮搗固車的性能,達(dá)到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

以線路橫向水平檢測(cè)為例對(duì)起道電氣原理進(jìn)行說(shuō)明:搗固車使用電子擺來(lái)檢測(cè)線路的橫向水平。在搗固車D、B、M三個(gè)測(cè)量點(diǎn)上分別安裝電子擺,用來(lái)測(cè)量線路水平。D點(diǎn)的電子擺測(cè)量起道前的橫向水平偏差,并將信號(hào)輸入至起道控制電路,與設(shè)定的起道量進(jìn)行對(duì)比,差值通過(guò)電液伺服閥控制起道油缸提起軌道;M點(diǎn)的電子擺用來(lái)測(cè)量起道過(guò)程中的橫向水平偏差,并在儀表上顯示,使得作業(yè)人員能及時(shí)掌握起道的狀況。一旦發(fā)現(xiàn)作業(yè)點(diǎn)橫向水平出現(xiàn)偏差,可對(duì)電位器進(jìn)行調(diào)節(jié),修正起到的位置。B點(diǎn)小車上的電子擺對(duì)起道后的線路橫向水平偏差進(jìn)行測(cè)量。該測(cè)量值僅作為顯示并記錄。

在作業(yè)中,如果電子擺反饋的值顯示左右兩側(cè)的橫向水平偏差大,就會(huì)影響線路作業(yè)質(zhì)量,并給行車通行帶來(lái)安全隱患。作業(yè)中使用沉降補(bǔ)償,可以有效的避免此情況對(duì)作業(yè)質(zhì)量的影響。

3 DCL-32連續(xù)式搗固車沉降補(bǔ)償原理

沉降補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟頌?通過(guò)對(duì)左右兩側(cè)的總起道信號(hào)進(jìn)行比較,計(jì)算出差異值并存儲(chǔ)起來(lái)。搗固車移動(dòng)時(shí),信號(hào)則被輸送到需要補(bǔ)償?shù)囊环健?/p>

從“左抄平模擬控制板”(編號(hào)6U2)中輸出的左起道總信號(hào),進(jìn)入“超高處理及沉降補(bǔ)償板”(編號(hào)6U5)中;從“右抄平模擬控制板”(編號(hào)6U3)中輸出的右起道總信號(hào)也進(jìn)入6U5中。雖然都是輸入至6U5中,但是左起道總信號(hào)進(jìn)入的是6U5電路板中集成運(yùn)放的反相端18z,而右起道總信號(hào)則進(jìn)入的是同相端20d。這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行疊加后,再?gòu)妮敵龆溯敵?。輸出的信?hào)分為兩部分,一路信號(hào)進(jìn)入到沉降補(bǔ)償?shù)娘@示表,使得作業(yè)人員能夠得到直觀的顯示;另外一路則會(huì)進(jìn)入到沉降補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)電位計(jì)19f31上,通過(guò)旋轉(zhuǎn)電位計(jì),讓補(bǔ)償信號(hào)按一定的比例輸出。

分析起道抄平系統(tǒng)控制電路圖和沉降補(bǔ)償原理圖,假設(shè)左總起道量為U1,右總起道量為U2,沉降補(bǔ)償?shù)妮敵鲂盘?hào)為U。通過(guò)疊加原理可知,U的值是左右兩邊總起道量之和,公式如下:

U=-Rf*U1/R1+(1+Rf/R1)*(R3/(R2+R3))*U2

實(shí)際上,電路板中的這幾個(gè)電阻阻值相同,因此,該公式可簡(jiǎn)化為U=-U1+U2

由公式分析得出,如果U1與U2相同,則U為0。因此,左總起道量和右總起道量相同時(shí),沉降補(bǔ)償不起作用;只有左右兩側(cè)的總起道量有差值時(shí),沉降補(bǔ)償才會(huì)介入。當(dāng)沉降補(bǔ)償進(jìn)入到起道抄平控制板集成運(yùn)放后,若U>0,則增加起道量,若U<0,則減少起道量。

4 DCL-32連續(xù)式搗固車運(yùn)用過(guò)程中的常見情況分析

DCL-32連續(xù)式搗固車在實(shí)際作業(yè)運(yùn)行中,會(huì)出現(xiàn)各種情況,從而帶來(lái)不同的補(bǔ)償效果:

4.1 作業(yè)線路的兩條鋼軌都在起道區(qū) 在起道區(qū)內(nèi),總起道量的電壓都為正值。假設(shè)左總起道量小于右總起道量,即U1

當(dāng)左總起道量大于右總起道量時(shí),原理和上面一致。

由此可知,在該種狀態(tài)下沉降補(bǔ)償?shù)淖饔镁褪?將兩條鋼軌原始狀態(tài)進(jìn)行比較,將較低一側(cè)的鋼軌的起道量增加,即需要大起道量的一側(cè)增大起道量;相反,將原始狀態(tài)較高一側(cè)鋼軌的起道量減少,從而使得鋼軌更容易滿足縱平和橫平的精度要求,提高作業(yè)效率。

4.2 作業(yè)線路的兩條鋼軌分別處于起道區(qū)和落道區(qū) 搗固車的起撥道裝置只有在起道區(qū)的時(shí)候才有起道動(dòng)作,在落道區(qū)是沒(méi)有起道動(dòng)作的。

假設(shè)左側(cè)鋼軌在起道區(qū),相當(dāng)于左總起道量的電壓為正值,右總起道量的電壓為負(fù)值。根據(jù)疊加原理,此時(shí)U值為正值,沉降補(bǔ)償值較大。選擇“左超高”,沉降補(bǔ)償值進(jìn)入左起道板后為正值,左總起道量的電壓值在原有的基礎(chǔ)上增加U,使得起道量增大;選擇“右超高”,沉降補(bǔ)償值經(jīng)過(guò)一個(gè)反相器后變?yōu)樨?fù)值,這就使得落道區(qū)的值會(huì)變得更大。

當(dāng)右側(cè)鋼軌在起道區(qū)時(shí),左側(cè)鋼軌在落道區(qū)時(shí),也是同理。

所以,在這種工況下的沉降補(bǔ)償,使得低軌的起道量變得更大并不斷接近高軌的位置,高軌無(wú)起道動(dòng)作,減少兩根鋼軌之間的橫向水平差異。

4.3 作業(yè)線路的兩條鋼軌都處在落道區(qū) 左、右總起道信號(hào)的電壓值都為負(fù)值。總起道信號(hào)和沉降補(bǔ)償信號(hào)疊加后,雖然有增大,但是仍為負(fù)值。觀察起道表,會(huì)發(fā)現(xiàn)落道區(qū)的指針往起道區(qū)偏,但始終不會(huì)到達(dá)起道區(qū)。所以搗固車起撥道裝置無(wú)起道動(dòng)作。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述可知,線路處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí),左側(cè)總起道量和右側(cè)總起道量相差較小,沉降補(bǔ)償進(jìn)入到起道系統(tǒng)的電壓值較小或者為0,作業(yè)中可以不需要使用沉降補(bǔ)償;而當(dāng)線路的穩(wěn)定性比較差時(shí),左側(cè)總起道量和右側(cè)總起道量的差值較大時(shí),沉降補(bǔ)償進(jìn)入到起道系統(tǒng)的電壓值較大,單側(cè)總起道量在起道區(qū)和落道區(qū)之間不斷變化,為了維持線路的穩(wěn)定性,就必須要使用沉降補(bǔ)償,結(jié)合各個(gè)號(hào)位的配合。可以使得軌道作業(yè)的精度得到提高。