CMC-20型道岔打磨車應急起復設備的選型與應用優(yōu)化

李建輝

（南昌鐵路局鷹潭工務機械段，江西 鷹潭 335000）

CMC-20型道岔鋼軌打磨車在施工作業(yè)及高速運行中都存在脫線的安全風險，特別是在新建工程線上施工作業(yè)時，由于線路還未正式運營，幾何尺寸不穩(wěn)定，脫線的風險極大。為了能在脫線后快速的進行起復自救，故必須在車上選型并配置最佳的應急脫線起復設備。

由于道岔鋼軌打磨結構設計非常緊湊，車上剩余空間非常狹窄，略大一些的起復設備均無法擺放。同時CMC-20型道岔鋼軌打磨車前轉向架與動力轉向架的結構不同，底部起復頂升的位置也不一樣。本文重點闡述了CMC-20道岔鋼軌打磨車應急起復設備的選型、優(yōu)化改進、及正確的運用，既能在狹窄的車上合理擺放，又能對不同轉向架脫線后實現快速安全起復。

1 應急起復設備的選型

目前同行業(yè)中，工務機械車上能配置的應急脫線起復設備主要有4種：FX6A型液壓頂升式應急起復器、CRH-07型液壓頂升式應急起復器、TQL-1型拉復式應急起復器、JYW-1C型液壓頂升式應急起復器。

FX6A型液壓頂升式應急起復器與CRH-07型液壓頂升式應急起復器，在CMC-20型道岔鋼軌打磨車實際演練運用時均有以下特點：該兩種設備的配件很多，尺寸都非常大，導致設備運用時沒有足夠的空間擺放。該兩種設備都需要有較大面積的水平平面來放置支撐梁（鎬帽），但是CMC-20道岔打磨車動力轉向架至密接式車鉤空間狹小，結構復雜，沒有合適的支撐點。該兩種設備在起復時需要在鋼軌上或道心中間放一根長鋼梁，且頂升油缸比較粗大，如果將鋼梁放入該空間，會造成操作者無位置站立，設備都無法進入車底組裝，更無法進行操作。

TQL-1型拉復式應急起復設備大件較前兩套設備更多，總共有4個非常大的箱子，同時還必須配1臺5kW汽油發(fā)電機組，道岔鋼軌打磨車上根本無空間擺放。

JYW-1C型液壓頂升式應急起復器，配有手電一體液壓泵的電源利用道岔打磨車上的電源，故不需另配置發(fā)電機組。起復重量30T，與其它類型的應急起復設備相比，結構簡單、擺放占位小、重量輕、攜帶方便、起復速度快、不受接觸網影響等。

綜上所述，目前工務機械車上所能配置的應急脫線起復設備中，初步選型JYW-1C型液壓頂升式應急起復器。

2 JYW-1C型起復器在CMC-20道岔打磨車上的應用優(yōu)化

2.1 起復油缸支撐點的選擇

該車的動力轉向架至車軸齒輪箱至排障梁處距離最小處只有450mm，該處結構簡單，直接連接在車體大梁上，頂升過程中的上升力可以直接傳遞到大梁上，通過水平面的支撐，起復過程的安全有保障。該處可以作為起復設備油缸支撐點。但由于兩車聯(lián)接的密接式車鉤結構特殊性，也存在不足。

密接式車鉤在頂升時，車鉤上方無法放置限位塊限制車鉤上翹，頂升時會使密接車鉤一直向上翹，最后所有的頂升力通過密接車鉤傳遞到大梁，而且密接車鉤只是由鉤尾銷聯(lián)接到安裝座后聯(lián)接到大梁，這樣勢必會造成所有的頂升力都將由鉤尾銷和緩沖器、緩沖器拉桿承載，起復過程存在安全隱患，并且鉤尾銷承受的扭矩過大，會對整個密接車鉤的緩沖器造成不可預測的損壞。

通過以上的分析，初步確定CMC-20道岔打磨車動力轉向架起復的理想支撐點就是密接車鉤安裝座的下平面。

密接車鉤安裝座通過4個M38的螺栓聯(lián)接到車體大梁上，在起復時，頂升力的傳遞主要是通過這4個螺栓作用到車體大梁上，必須對4個螺栓的抗剪強度進行效驗，驗證4個螺栓是否能承受頂升過程產生的剪切力。

一個M38螺栓的抗剪承載力：Nvb=0．25nvd2fvb=0．25×1×3．14×38×38×360=408074N ≈ 40．8T ＞ 23T（起復重量）。

（nv受剪面數，此處選擇1；fvb抗剪強度，該螺栓為45號鋼，通過查詢設計手冊，取值360）。

通過計算分析，安裝座的緊固螺栓單個螺栓的抗剪承載力就遠大于該車起復時的頂升力23T（該車自重46T，起復時只起一個轉向架，取一半的自重），所以完全可以在此支撐點處進行起復作業(yè)。

2.2 JYW-1C型起復器在專用頂托的設計

通過CMC-20道岔打磨車現場起復演練，發(fā)現如需利用JYW-1C起復器對動力轉向架起復，必須能讓起復器油缸牢固安裝在動力轉向架底部，方能順利的完成動力轉向架的脫線應急起復，所以必須對JYW-1C起復器進行優(yōu)化，設計專門的油缸頂升托架。

（1）專用頂托的結構設計

該專用頂托需要滿足3個條件：與支撐點及起復設備的匹配性、安全穩(wěn)定性和操作便捷性。在設計時需要全程遵循這幾個條件。為了能很好的達到與支撐點結構和起復設備的配合要求，首先要進行結構尺寸的測量。

（2）支撐點處的結構尺寸

選擇的支撐點是由車鉤安裝座與大梁的聯(lián)接板通過M38的螺栓緊密聯(lián)接在一起，形成了一個有12mm高差的階梯。車鉤安裝座的厚度有28．5mm，聯(lián)接板厚度32．4mm。聯(lián)接板后有一條25mm寬加強筋焊接在大梁上，形成了一個斜面。

（3）鞍形頂托的結構尺寸

鞍形頂托的頂面結構較轉盤頂托和支撐頂托的結構簡單，只是頂面開了一個20mm的孔來安裝頂托轉盤，用于定位。其余部分全部為矩形的支撐平面。選擇鞍形頂托的上平面作為專用頂托的配合面，在設計上比較容易，也是比較合理的，這個平面能滿足牢固定位的要求。

（4）專用頂托的結構設計

支撐點的結構形狀和鞍形頂托的結構形狀，由于支撐點后部與加強筋前部有一個25mm的正方體凸起，支撐點可以等同于一個凸起的“十”字結構，所以專用頂托可以做成一個內凹的十字來與之配合?！笆弊纸Y構定位性能好，可以限制支撐點“前后左右”移動的4個自由度。

鞍形頂托的頂面是一個矩形平面，中間一個20mm的通孔，為了加工方便，專用頂托的外形也選擇矩形，然后利用20mm的通孔，在專用頂托下部設置一個20mm的圓柱，用于專用頂托的定位。

總體結構規(guī)劃完畢后，結合支撐點及鞍形頂托的結構尺寸，合理設置專用頂托的各部位的尺寸，合理的選擇配合公差，完成整體的設計，畫出圖紙進行加工，如下圖1。

圖1

在專用頂托的前后對應側各設置了一個M10的螺孔，用于在安裝專用頂托時對支撐點的緊固定位，進一步保證起復過程中的穩(wěn)定性。專用頂托下部定位圓柱設置了（+0，-0．2）的公差，主要原因為鞍形頂托中間孔的直徑剛好為Φ20mm，為了防止加工后無法放入該孔，所以采用了間隙配合。中間設置了5mm的45o的倒角，便于安裝。

2.3 現場應用情況

在相關檢修基地，運用車間利用該專用頂托在道岔區(qū)對CMC-20道岔打磨車的動力轉向架脫軌進行了起復演練，主要的操作方式和步驟保持原有基本不變，主要是在放置專用頂托至支撐點時，由于操作空間非常狹小，對孔比較困難，組裝設備的時間較起復前轉向架時的組裝時間要長10分鐘左右。設備組裝好后，橫移的操作方法與之前一致。通過55分鐘的起復，順利的將動力轉向架復軌，實現了用專用頂托完成動力轉向架脫軌起復的目標。

3 結語

通過科學的選型，JYW-1C型起復器通過設計加裝專用托架后，能實現對道岔打磨車動力轉向架脫線的快速安全起復，且結構簡單、利于空間狹窄的道岔打磨車上的攜帶，具有很好的安全運用價值。

參考文獻：

[1] JYW-1C使用說明書．北京大千工貿有限公司，2012．

[2]吳宗澤．機械零件設計手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2004．