鄧 俊 胡幫市 熊飛龍 范眾維 孫 勇 李俊林 涂傳進

（1、方大特鋼科技股份有限公司，江西 南昌330012 2、中國鐵路南昌局集團有限公司科學技術研究所，江西 南昌330002 3、江西理工大學南昌校區(qū)，江西 南昌330013）

1 背景和意義

鐵路沿線雜草清理一般采取人工噴灑除草劑除草的方式，在人工噴灑的過程中，噴灑易出現漏噴或重噴的情況，整個噴藥的過程中，人工勞動強度增大，噴灑效率也低下，噴灑的農藥易與人體接觸，對人有一定的傷害。

粉狀物資在鐵路裝運過程中，由于物資本身的原因，粉狀物資容易四處飛揚造成環(huán)境污染，需相關設備抑塵。采取常規(guī)的灑水車、噴水車無法進入鐵路區(qū)域，實施噴灑、抑塵作業(yè)，為解決這一問題，本文貼近廠礦企業(yè)鐵路日常管理實際需要，設計一種多功能軌道噴灑平臺裝置。

2 工作原理

多功能軌道噴灑平臺裝置采取兩端裝有車鉤的鐵路貨車轉向架臺車作為基礎平臺，在基礎平臺上根據需要制作車體和在車體上方安裝儲液箱、控制單元、管路、電機、液壓泵等組成平臺裝置。根據噴灑需要，可在平面裝置上配置遠端噴灑裝置、軌平面噴灑裝置，實現遠端噴灑和軌平面噴灑，并可根據需要在現場控制或遙控控制。

噴灑裝置需要在鐵路上移動時，采用鐵路機車通過鐵路標準車鉤連接進行移動或作業(yè)。設備工作供電可以根據需要由機車供電、蓄電池供電或外接電源供電，液壓泵將相應介質通過噴灑裝置進行噴灑。

3 多功能軌道噴灑平臺裝置的設計

3.1 機械部份設計（圖1、圖2）；平臺裝置包括兩端裝有車鉤10 的臺車1，臺車1 上為車體2，車體2 的上方安裝有儲液箱3，儲液箱3 一側的出水管設置有控制單元4，環(huán)車體2 的一周安裝有管路5，車體2 兩端的上方安裝有遠端噴灑裝置6；車體四周還安裝有軌平面噴灑裝置7，其下方安裝有側方噴嘴9，在側方噴嘴9 管道是設置有圓柱噴嘴8，控制單元4 的出水管與管道5 連接，管道5 連接遠端噴灑裝置6、軌平面噴灑裝置7、圓柱噴嘴8 和側方噴嘴9。

圖1 多功能軌道噴灑平臺裝置主視圖

3.2 控制單元設計及供電（圖3）；控制單位包括PLC 401、遙控器407 和電磁閥405，PLC 401 分別連接有電源、手動控制器402、遙控接收器403、液位儀404、電磁閥405 和電機，電機連接液壓泵406；液壓泵406 的入口連接儲液箱3，出口連接電磁閥405，電磁閥405 的出口與管道5 連接，液位儀404 裝在儲液箱3 內，遙控器407 與遙控接收器403 信號連接。

圖2 多功能軌道噴灑平臺裝置側視圖

圖中：1.臺車，2.車體，3.儲液箱，4.控制單元，401.PLC，402.手動控制器，403.遙控接收器，404.液位儀，405.電磁閥，406.液壓泵，407.遙控器；5.管路，6.遠端噴灑裝置，7.軌平面噴灑裝置，8.圓柱噴嘴，9.側方噴嘴，10.車鉤。

圖3 控制單元

電機可以根據需要選用220V 交流或110V 直流，當采用110V 直流電機時，機車110V 直流電源可直接接入110V 直流電機；當采用220V 交流電機時，可配置逆變器將110V 直流電轉變?yōu)?20V 交流電供電機使用。

3.3 噴灑設計；噴灑管路5 可視實際需求進行合理布置，例如：可沿車體前后兩端橫向布置，用于噴灑軌道區(qū)域；可沿車體兩側縱向布置，用于噴灑軌道兩側區(qū)域；亦可結合布置，實現多方位的噴灑。遠端噴灑裝置6 和軌平面噴灑裝置7 可視實際需求安裝不同類別的噴嘴，遠端噴灑裝置6 可根據需要調節(jié)高度，實現不同的噴灑功能；遠端噴灑裝置6 可采用通用球閥固定于車體2，或不固定于車體2。

4 實際運用

多功能軌道噴灑平臺裝置使用時，將機車車鉤與本實用新型的車鉤10 連掛，以便需要時實現牽引或推進，再將機車電源或其它外接電源接入PLC 401，并將儲液箱3 加注需要噴灑的液體，儲存箱3 上裝有可蓋的加注口用于觀察加注液體的位置。采用本裝置進行軌道及附近噴灑作業(yè)時，可根據需要自行進行手動控制和遙控控制的切換。當采取手動控制時，為提高安全防范，可根據需要在車體2 上安裝安全護欄。

進行噴灑作業(yè)時，操作人員可通過操作控制單位4 中安裝在車體2 兩側的手動控制器402 或遠距離操作遙控器407，使控制單元4 中的PLC 401 得到相關指令控制電機、液壓泵406和電磁閥405，通過管路5、遠端噴灑裝置6、軌平面噴灑裝置7、圓柱噴嘴8 和側方噴嘴9 進行不同的噴灑作業(yè)，實現“單向遠距離噴灑”、“單向軌平面噴灑”和“同時噴灑”等噴灑功能。儲存箱3 內部裝有液位儀404，當液位低于規(guī)定值時，控制單位4 中的PLC 401 得到指令停止作業(yè)。

5 技術創(chuàng)新點

多功能軌道噴灑平臺裝置是針對鐵路沿線雜草清除實際狀況研制開發(fā)的專用設備，是多種機電設備的綜合應用,是對模式可變的控制技術、機械設計、制造工藝應用等多方面技術能力的綜合設計與融合，其主要創(chuàng)新點有幾個方面：

（1）檢測功能齊全。該方案不僅能實時監(jiān)測當前設備電量,自身攜帶的液位高度，還可根據不同設備選擇合適電壓進行供電。

（2）智能化程度高。利用無線傳輸技術，實現實時控制。通過脈沖控制設計、無線電控制設計、可編程控制器等技術的實際應用，可根據工作需求實現多種控制，應用過程智能、高效、簡潔。

（3）應用模式可選擇。工作人員可根據現場檢測的實際情況，選擇自動噴灑或者人工噴灑，滿足全工況狀態(tài)下的應用。

6 結論

設計研發(fā)的多功能軌道噴灑平臺裝置，在國內鐵路運輸行業(yè)屬首創(chuàng)，已獲得國家專利[1]，可以噴除草劑灑或清水，可以抑制鐵路沿線雜草生長，減少傳統(tǒng)噴灑過程中對人體的傷害；也可解決鐵路運輸裝卸物料過程中的揚塵，有利于維護鐵道周邊環(huán)境，方便了鐵道建設管理，節(jié)省人力物力。