抄平起撥道搗固車蓄能器充氣壓力檢測(cè)方法

文曉娟，岳麗敏

（鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，河南鄭州 450052）

0 前言

液壓系統(tǒng)是抄平起拔道搗固車作業(yè)系統(tǒng)的重要組成部分，主要完成搗固車的液壓行走，搗固裝置下插、搗固振動(dòng)、起道、拔道、夯拍及夯拍振動(dòng)、夾實(shí)等功能。液壓系統(tǒng)的性能及技術(shù)狀況直接影響搗固車的作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。搗固車液壓系統(tǒng)包括高壓系統(tǒng)和作業(yè)系統(tǒng)，作業(yè)系統(tǒng)由調(diào)壓閥、安全閥、蓄能器、作業(yè)電磁閥、伺服閥、比例閥、液壓行走馬達(dá)以及各個(gè)工作油缸組成。

蓄能器是液壓系統(tǒng)中用以儲(chǔ)存壓力能的裝置。它應(yīng)用于間歇需要大流量的系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)約能量，減少投資的目的；也可應(yīng)用于液壓系統(tǒng)中，起吸收壓力脈動(dòng)及減少液壓沖擊的作用。氣囊式蓄能器屬于隔離式蓄能器，蓄能器殼體中有一個(gè)用耐油橡膠制成的氣囊，氣囊出口配置氣門，氣門平時(shí)關(guān)閉，只在為氣囊充氣時(shí)打開。殼體下部有一個(gè)受彈簧力作用的提升閥，在工作狀態(tài)時(shí)，壓力油液經(jīng)過(guò)提升閥進(jìn)入，當(dāng)油液排空時(shí)提升閥可以防止氣囊被擠出。這種蓄能器，氣體和液體完全隔開，重量輕，慣性小，反應(yīng)靈敏，容易維護(hù)，D08-32抄平起撥道搗固車所配置的就是該類型的蓄能器。

1 抄平起撥道搗固車

抄平起撥道搗固車用于鐵道線路的新線建設(shè)、舊線大修清篩和運(yùn)營(yíng)鐵路的維修作業(yè)，使用抄平起撥道搗固車對(duì)軌道進(jìn)行撥道、起道抄平、道砟搗固以及道床肩部道砟的夯實(shí)作業(yè)等，保證施工中軌道的方向、左右水平和前后高低等均達(dá)到線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或線路維修規(guī)則的要求，以提高道砟的密實(shí)度，增加軌道的穩(wěn)定性，保證列車的安全運(yùn)行。

2 蓄能器工作原理

搗固車是機(jī)、電、液一體化機(jī)械設(shè)備，液壓系統(tǒng)是搗固車的重要組成部分。蓄能器并聯(lián)在液壓系統(tǒng)的油路中，液壓系統(tǒng)工作時(shí)壓力油液從蓄能器下部進(jìn)入，通過(guò)提升閥進(jìn)入蓄能器內(nèi)，隨著油液壓力增大氣囊被壓縮，氣囊內(nèi)的氮?dú)鈮毫ι?，使液壓能變?yōu)闅怏w的壓縮能儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)液壓系統(tǒng)中的壓力降低時(shí)，氣囊膨脹，把蓄能器內(nèi)的油液擠出，補(bǔ)償系統(tǒng)中的壓力降，保持系統(tǒng)油壓力穩(wěn)定。液壓系統(tǒng)卸荷后，蓄能器內(nèi)的油液將完全排出，膨脹的氣囊將擠壓提升閥門，克服彈簧的作用力使其關(guān)閉，避免損壞氣囊。

D08-32抄平起撥道搗固車液壓系統(tǒng)油壓力為15 MPa，蓄能器的氮?dú)鈮毫?2 MPa，系統(tǒng)油壓力為14 MPa，蓄能器的氮?dú)鈮毫?.5 MPa，系統(tǒng)油液壓力為4.5 MPa蓄能器的氮?dú)鈮毫? MPa。在實(shí)際的工程使用中，蓄能器中的氮?dú)鈮毫?huì)因各種內(nèi)外部因素的影響而出現(xiàn)壓力不足的現(xiàn)象，需要定期檢查，發(fā)現(xiàn)氮?dú)鈮毫Σ蛔阋皶r(shí)補(bǔ)充，以保證蓄能器正常工作。

3 蓄能器在D08-32抄平起撥道搗固車中的應(yīng)用

D08-32抄平起撥道搗固車共有3處需要使用蓄能器，圖1油泵、振動(dòng)油馬達(dá)回路顯示其中的2處。蓄能器在D08-32抄平起撥道搗固車中的作用：①油泵處于卸荷工況時(shí)，蓄能器使夾持油缸小腔內(nèi)保持較高的油壓；②補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏時(shí)，油泵可間歇工作；③蓄能器能夠吸收或減小由于油泵流量脈動(dòng)和換向閥換向引起的液壓沖擊，使系統(tǒng)壓力保持平穩(wěn)；④夾持油缸工作時(shí)，油泵和蓄能器能夠同時(shí)向油缸供油，提高油缸的運(yùn)動(dòng)速度。

4 蓄能器充氣壓力檢測(cè)方法

蓄能器氣囊中充氣壓力的大小，直接影響抄平起撥道搗固車的使用，為確保系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，需要經(jīng)常檢測(cè)充氣壓力的大小，壓力不足及時(shí)補(bǔ)充。目前常用檢測(cè)充氣壓力的方法：①利用充氣工具直接檢查充氣壓力，因每次檢查都要放掉一些氣體，故這種方法不宜用于需要經(jīng)常檢測(cè)的蓄能器充氣壓力；②將壓力表接在蓄能器的充氣口以檢查充氣壓力，但在實(shí)際操作中，受施工工況的影響，系統(tǒng)工作時(shí)壓力頻繁劇烈地上下波動(dòng)使壓力表指針劇烈擺動(dòng)，易損壞壓力表。

5 蓄能器充氣壓力檢測(cè)新方法

上述兩種檢測(cè)蓄能器充氣壓力的方法都有缺點(diǎn)，根據(jù)搗固車液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)，現(xiàn)介紹一種新的檢測(cè)方法。

從圖1可以看出，搗固車液壓系統(tǒng)中自帶的壓力表，通過(guò)轉(zhuǎn)換閥可以檢測(cè)多個(gè)油路的工作壓力；遠(yuǎn)控閥組中遠(yuǎn)控閥f，g分別控制2個(gè)蓄能器的卸荷。該系統(tǒng)使用的是充氣式蓄能器，充氣式蓄能器的工作原理是利用氣體壓縮進(jìn)行儲(chǔ)能，故蓄能器儲(chǔ)能過(guò)程中，液壓油的壓力始終等于蓄能器中氣體的壓力，蓄能器的充氣壓力也即是液壓油能夠進(jìn)入蓄能器的最低壓力?；诔錃馐叫钅芷鞯墓ぷ髟恚Y(jié)合搗固車液壓系統(tǒng)特點(diǎn)，以檢測(cè)蓄能器充氣壓力為例，介紹新的搗固車蓄能器充氣壓力檢測(cè)方法。

圖1 油泵、振動(dòng)油馬達(dá)回路

（1）檢測(cè)搗固車蓄能器充氣壓力時(shí)，先通過(guò)轉(zhuǎn)換閥將壓力表連入蓄能器油路，使壓力表可檢測(cè)到蓄能器出油口油壓。

（2）慢慢打開遠(yuǎn)控閥組中的遠(yuǎn)控閥f，使蓄能器的壓力油流回油箱，觀察壓力表讀數(shù)，壓力表指針先緩慢下降，表明蓄能器中的氣體在緩慢膨脹，壓力逐漸下降。

（3）當(dāng)達(dá)到某一壓力值后壓力表指數(shù)迅速降到0，指針移動(dòng)速度發(fā)生變化時(shí)的讀數(shù)（即壓力表值迅速降到0前的壓力值），就是蓄能器的充氣壓力。

利用這一方法，也可以檢測(cè)系統(tǒng)中其他蓄能器的充氣壓力。

6 結(jié)語(yǔ)

利用新方法檢測(cè)蓄能器的充氣壓力，可以在每次作業(yè)結(jié)束時(shí)觀察蓄能器的充氣壓力值，利用搗固車液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)及時(shí)了解蓄能器充氣壓力值，即不需另加壓力表，又不會(huì)在頻繁的檢測(cè)中使壓縮氣體泄漏造成壓力不足。這一方法可供操作，檢修搗固車的工作人員參考，也作為其他大型養(yǎng)路機(jī)械檢測(cè)蓄能器充氣壓力的方法參考。

［1］傅文智，毛必顯.抄平起撥道搗固車［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

［2］王潔，趙晶.液壓元件［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

［3］張群生.液壓與氣壓傳動(dòng)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［4］李增強(qiáng).08-32型搗固車液壓作業(yè)系統(tǒng)壓力不穩(wěn)的原因及解決辦法［J］.鐵道建筑，2007（4）:103-104.

［5］胡垠，胡軍科，方健康.搗固車搗固裝置夾持液壓系統(tǒng)壓力平穩(wěn)性研究［J］.鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014,11（3）:147-149.