軌道螺栓長效防腐脂涂覆裝置的研究與設(shè)計

郭宏偉

摘 要：本文通過對目前軌枕螺栓長效防腐脂涂覆方式的分析，本文提出了一種軌道螺栓長效防腐脂涂覆裝置的設(shè)計方案，設(shè)計的涂覆裝置具有自動涂覆功能，為實現(xiàn)軌枕螺栓涂覆工作的自動化提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：軌枕螺栓；軌道螺栓長效防腐脂；涂覆裝置

中圖分類號：U213 文獻標志碼：A

0 引言

鐵路軌枕螺栓是鐵路軌道扣件的重要組成部分之一，由于其長期暴露在大氣中，經(jīng)受風(fēng)吹雨淋，霜凍雪埋等循環(huán)性氣候變化，容易氧化銹蝕。螺栓銹蝕輕則使螺栓銹死，影響軌距調(diào)整和軌道水平找正等養(yǎng)路作業(yè)；重則使螺栓根部腐蝕折斷，影響行車安全。因此，為了保證運輸安全，應(yīng)根據(jù)軌枕螺栓銹蝕的變化規(guī)律，有計劃地對軌枕螺栓進行防銹蝕處理。

目前，實用性較好、能有效防止軌道螺栓銹蝕的方法是軌枕螺栓表面涂覆軌道螺栓長效防腐脂。軌道螺栓長效防腐脂是鐵路軌枕螺栓的專用防腐產(chǎn)品，具有良好的防腐性、防銹抗水沖淋性、熱附著性、低揮發(fā)性、抗鹽霧性及耐寒密封性，并兼有良好的潤滑性和特定的抗微動磨損性，耐酸、堿性。

但是，現(xiàn)有的軌道螺栓長效防腐脂涂覆作業(yè)方式主要采用手工涂覆或簡單機具涂覆，不僅勞動強度大，而且效率低、涂覆效果差。為了解決此問題，本文提出了軌道螺栓長效防腐脂涂覆裝置的設(shè)計方案，為提高軌道螺栓長效防腐脂的涂覆作業(yè)效率，降低作業(yè)強度提供了技術(shù)支持。

1 涂覆裝置的組成及結(jié)構(gòu)設(shè)計

通過對《鐵路線路維修規(guī)則》中螺栓涂油作業(yè)要點，以及軌枕螺栓布置情況的分析可知，由于軌枕螺栓位于單股軌道的兩側(cè)，為了保證涂覆位置準確和現(xiàn)場涂覆作業(yè)良好的操控性能，涂覆裝置應(yīng)能在單股軌道上平穩(wěn)走行。根據(jù)涂覆裝置現(xiàn)場使用環(huán)境可知，涂覆裝置應(yīng)屬于戶外作業(yè)設(shè)備，而且經(jīng)常與鋼軌接觸不可避免地與鋼軌發(fā)生碰撞，涂覆裝置應(yīng)具有一定的強度和較長的使用壽命。涂覆裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計為手推式并且能夠在單股鋼軌上行走的小車，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從圖1 可以看出，整個涂覆裝置分為儲料單元、輸油單元、控制單元和供電電源四大部分。儲料單元的功能是存儲涂覆作業(yè)所需的軌道螺栓長效防腐脂。輸油單元的功能是通過直流電機驅(qū)動液壓齒輪泵進行輸油作業(yè)。控制單元的功能是對整個涂覆裝置的作業(yè)過程進行控制。供電電源的功能是對涂覆裝置進行供電，涂覆裝置是在戶外使用，而且使用過程中均處于移動狀態(tài)，在滿足供電容量需求的情況下要保證供電裝置的便攜性和輕便性，因此采用鋰電池作為涂覆裝置的供電電源。

2 涂覆裝置的工作原理

圖2為涂覆裝置的工作原理圖，涂覆裝置的工作原理是首先向儲料單元加注軌道螺栓長效防腐脂，開啟涂覆裝置的總控開關(guān)，啟動液壓泵，當涂覆裝置的檢測機構(gòu)檢測到軌枕螺栓時，噴嘴電磁閥自動開啟進行涂覆作業(yè)。

從工作原理圖可以看出，為保證涂覆過程的連續(xù)性，在噴嘴電磁閥進油口設(shè)置蓄能器，蓄能器能夠存儲一定體積的軌道螺栓長效防腐脂，在涂覆裝置需要時釋放一定量的軌枕螺栓長效防腐脂。為保證液壓泵的使用壽命，在輸油管路上設(shè)置卸荷電磁閥和壓力繼電器，當輸油管路達到設(shè)定工作壓力時，壓力繼電器啟動，同時開啟卸荷電磁閥，使液壓泵卸荷。為防止整個輸油工作壓力過載，在輸油管路上設(shè)置溢流閥，該閥是常閉的，當閥前壓力不超過設(shè)置的預(yù)調(diào)極限時，此閥關(guān)閉。當閥前壓力超過此極限值時，閥門打開使輸油管路卸荷。

3 涂覆裝置控制功能的設(shè)計

涂覆裝置的控制單元采用無觸點式電子開關(guān)對電磁閥的導(dǎo)通和關(guān)閉進行控制，采用電壓電流表對涂覆裝置的工作參數(shù)進行實時顯示，便于涂覆專業(yè)人員對涂覆裝置的狀態(tài)進行監(jiān)控，圖3為涂覆裝置的控制原理圖。

從涂覆裝置控制原理圖可以看出，控制的器件為固態(tài)繼電器和壓力繼電器，檢測元件為光電開關(guān)，執(zhí)行元件為直流電機、液壓泵和電磁閥。涂覆裝置控制功能的原理是：首先開啟總控開關(guān)QF，同時開啟液壓泵控制開關(guān)QF1，當光電開關(guān)檢測到軌枕螺栓時，光電開關(guān)觸點閉合，噴嘴電磁閥K1和K2同時開啟進行涂覆作業(yè)。當檢測元件完全通過軌枕螺栓時，光電開關(guān)觸點斷開，噴嘴電磁閥K1和K2同時關(guān)閉，涂覆作業(yè)完成。壓力繼電器S1的功能是控制卸荷電磁閥K3的開啟和關(guān)閉，當輸油管道工作壓力達到設(shè)定值時，壓力繼電器觸點閉合，卸荷電磁閥K3開啟，使液壓泵卸荷。

4 現(xiàn)場試驗

研制的軌道螺栓長效防腐脂涂覆裝置在沈陽鐵路局山海關(guān)工務(wù)段進行了現(xiàn)場使用，現(xiàn)場試驗證明該裝置機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能夠平滑地在軌面上行走，在涂覆過程中，噴涂流量穩(wěn)定無堵塞，涂覆位置準確。利用涂覆裝置進行涂覆作業(yè)后的涂覆效果如圖4所示。

結(jié)語

本文分析了軌道螺栓長效防腐脂的涂覆作業(yè)流程以及目前涂覆方式存在的弊端，設(shè)計了軌道螺栓長效防腐脂涂覆裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，研制的軌道螺栓長效防腐脂涂覆裝置現(xiàn)場試用效果良好，并通過了沈陽鐵路局技術(shù)評審，該裝置提高了軌枕螺栓的涂覆效率，降低涂覆作業(yè)強度，對降低鐵路運營成本，保證鐵路運輸安全具有重要意義。

參考文獻

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