利用大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)掉道緊急起復(fù)救援的探討

劉磊

摘 要：結(jié)合鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械掉道緊急起復(fù)救援的問(wèn)題，本文提出了利用大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)掉道緊急起復(fù)救援的方案，并對(duì)方案實(shí)施問(wèn)題進(jìn)行了探討，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：大型養(yǎng)路機(jī)械 自有動(dòng)力源 掉道緊急起復(fù)救援

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）01（c）-0049-02

在鐵路配砟整形車和搗固車等大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)的過(guò)程中，容易出現(xiàn)脫軌掉道問(wèn)題，將會(huì)給線路的正常使用帶來(lái)阻礙，降低鐵路的運(yùn)輸生產(chǎn)效率。使用外帶動(dòng)力源為機(jī)械掉道起復(fù)提供動(dòng)力，則會(huì)降低緊急起復(fù)救援效率。因此，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)利用大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)掉道緊急起復(fù)救援的問(wèn)題探討，以便更好地解決養(yǎng)路機(jī)械掉道問(wèn)題。

1 鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械掉道緊急起復(fù)救援的問(wèn)題分析

在鐵路線路上，利用大型養(yǎng)路機(jī)械進(jìn)行維修施工，需要面臨惡劣的工作環(huán)境，并且線路大多存在幾何尺寸超差問(wèn)題，而機(jī)械本身重量較輕，容易因裝置受力不均出現(xiàn)脫軌掉道問(wèn)題。一旦發(fā)生掉道，則要采用帶液壓泵的液壓起復(fù)救援設(shè)備或“人字”形起復(fù)救援設(shè)備進(jìn)行緊急救援。采用前一種方式，需要利用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供起復(fù)動(dòng)力，需要安排專人進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)，且面臨著發(fā)動(dòng)機(jī)故障較多的問(wèn)題。此外，采用汽油作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，由于不能利用鐵路車輛進(jìn)行攜帶，所以基層施工車組人員需要經(jīng)過(guò)安監(jiān)部門多次檢查，將給救援工作的開(kāi)展帶來(lái)較大阻礙。采用“人字”形設(shè)備，需要利用大功率機(jī)車提供牽引動(dòng)力，在救援過(guò)程中需加強(qiáng)拖行速度控制，一旦因拖行速度過(guò)快導(dǎo)致救援車輛二次掉道。而該種設(shè)備的引入和維護(hù)需要大量資金，所以配備該種設(shè)備的施工作業(yè)點(diǎn)較少。但一個(gè)路局擁有數(shù)十個(gè)大機(jī)施工作業(yè)點(diǎn)，因此難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的協(xié)調(diào)分配。

受鐵路傳統(tǒng)大型養(yǎng)路機(jī)械掉道緊急起復(fù)救援方法和設(shè)備的限制，為大型機(jī)械配備的各種起復(fù)設(shè)備需使用獨(dú)立配件，在掉道事故發(fā)生后需從備品車上將配件挑選出來(lái)，然后進(jìn)行臨時(shí)組裝。而這些配件不僅數(shù)量較多，同時(shí)重量也較重，給設(shè)備組裝帶來(lái)了較大困難，造成緊急起復(fù)救援工作的開(kāi)展效率低下。此外，采用過(guò)去的救援方法，需要為起復(fù)設(shè)備完成專門液壓泵站的配置。而這些泵站長(zhǎng)期處于閑置狀態(tài)，在臨時(shí)使用時(shí)較容易發(fā)生問(wèn)題[1]。從實(shí)踐工作開(kāi)展情況來(lái)看，通常需要花費(fèi)2～4h才能完成掉道起復(fù)救援，因此將給線路開(kāi)通和使用帶來(lái)嚴(yán)重影響。為解決這一問(wèn)題，工務(wù)段作業(yè)人員通常會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)采用齒條式壓機(jī)進(jìn)行作業(yè)，以便快速解決起復(fù)問(wèn)題。但是采取該種救援方式，極容易導(dǎo)致大型養(yǎng)路機(jī)械失控，造成機(jī)械設(shè)備的損壞，所以需要承擔(dān)較大作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

2 利用大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)掉道緊急起復(fù)救援的方案分析

針對(duì)鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械掉道緊急起復(fù)救援問(wèn)題，還要為大型養(yǎng)路機(jī)械完成自有動(dòng)力源的配置，以便使過(guò)去遭遇的緊急救援問(wèn)題得到有效解決。為達(dá)成這一目標(biāo)，還要制定合理的動(dòng)力源配置方案，以確保救援工作能夠順利開(kāi)展。

2.1 技術(shù)方案

在大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源設(shè)計(jì)上，實(shí)際就是在機(jī)械底部進(jìn)行便攜式掉道起復(fù)液壓裝置的設(shè)置。而該裝置在大型養(yǎng)路機(jī)械日常作業(yè)中處于收起狀態(tài)，只有在掉道復(fù)位時(shí)才會(huì)被放下。分析裝置設(shè)計(jì)的技術(shù)方案可以發(fā)現(xiàn)，采用便攜式掉道起復(fù)液壓裝置，需要確保大型機(jī)械無(wú)需外在動(dòng)力就能實(shí)現(xiàn)掉道起復(fù)。為達(dá)成這一目標(biāo)，還要采用V字形在機(jī)械底部進(jìn)行兩個(gè)液壓油缸及液壓起復(fù)裝置的安裝，以確保機(jī)械車輛能夠沿著軌道豎向升降和橫向移動(dòng)。如圖1所示，為V字形液壓起復(fù)裝置結(jié)構(gòu)圖。從結(jié)構(gòu)組成上來(lái)看，該裝置由起復(fù)油缸、V字形液壓起復(fù)裝置、車輛底架、油缸鉸支和水平旋轉(zhuǎn)式支座墊板構(gòu)成。利用鉸支結(jié)構(gòu)，可將油缸一端和車底架連接在一起，以便使油缸得到固定。在起復(fù)液壓裝置工作時(shí)，V字形結(jié)構(gòu)可以起到支撐于地面的作用。利用獨(dú)立伸縮和水平平衡方式，可以利用油缸進(jìn)行機(jī)械豎向升降和橫向移動(dòng)控制。

2.2 動(dòng)力原理

分析機(jī)械掉道起復(fù)救援的動(dòng)力原理可以發(fā)現(xiàn)，在機(jī)械發(fā)生掉道后，利用起復(fù)液壓設(shè)備可以進(jìn)行液壓動(dòng)力的提供。利用油箱、溢流閥、油路塊、過(guò)濾器和液壓管路等，液壓裝置可以為機(jī)械完成各種動(dòng)作提供動(dòng)力。而機(jī)械起復(fù)升降機(jī)構(gòu)由升降油缸、底盤機(jī)構(gòu)、銷軸、上下橫梁等構(gòu)成，在油缸作用下，機(jī)械車輛可以實(shí)現(xiàn)上下升降和左右移動(dòng)，以確保機(jī)械能夠迅速得到起復(fù)。由于液壓油缸與車體為三角形結(jié)構(gòu)，所以對(duì)油缸活塞桿的伸縮長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，就能使車輛進(jìn)行上下左右運(yùn)動(dòng)。采用該液壓起復(fù)裝置，由于動(dòng)力原液壓管路安裝在機(jī)械車輛上，所以能夠?yàn)橐簤合到y(tǒng)的工作提供驅(qū)動(dòng)力。在油缸由水平位置接觸鎖閉狀態(tài)后，會(huì)在液壓驅(qū)動(dòng)下形成V字形，與地面接觸。持續(xù)受到液壓作用，兩油缸可以將車輛頂離地面。對(duì)兩油缸的壓力差進(jìn)行控制，則能使車輛得到平移，直至位于鋼軌上方。使兩油缸得到同時(shí)減壓，則能使車輛輪在鋼軌面上降落，達(dá)到車輛起復(fù)的目的。完成起復(fù)后，可以將油缸活塞桿收縮到最短。在人力的助推下，安全銷將回到支腿固定套內(nèi)，使油缸得到機(jī)械鎖定。

2.3 方案分析

為對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)掉道緊急起復(fù)救援的方案展開(kāi)進(jìn)一步分析，還要以鐵路使用的08-32搗固車為例，對(duì)其配置的液壓起復(fù)設(shè)備進(jìn)行分析。搗固車的整車重量為50.5t，其中包含前后轉(zhuǎn)向架。在前轉(zhuǎn)向輪掉道的情況下，重心位于轉(zhuǎn)向架重心連線重點(diǎn)，液壓起復(fù)裝置需要頂升約26t的重量，需從橫移驅(qū)動(dòng)液壓管獲得14MPa的液力。在作業(yè)空間不足400mm的條件下，頂升高度需達(dá)到300mm。在缸體高度為250mm的情況下，需伸出400mm高度。按照式（1）可進(jìn)行液壓油缸活塞桿直徑計(jì)算。式中，F(xiàn)為液壓油缸的作用力，p指的是工作壓力[2]。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，需選擇外徑為240mm的油缸?？紤]到活塞桿橫移受到的彎曲作用，需要選取最小的活塞桿材料許用應(yīng)力，即使P=[σ]，得到活塞桿直徑為80mm。

（1）

在搗固車工作的過(guò)程中，需要將液壓缸封鎖時(shí)間限制在120～180min內(nèi)。為減少緊急救援時(shí)間，還要進(jìn)行液壓裝置的熟練操作，以確保液壓缸擁有合理的行程時(shí)間。由于油泵將輸出326.2L/min的流量，油缸則由電磁閥供油，電磁閥可達(dá)到60L/min的流量，因此還要完成電磁閥流量的合理設(shè)置。設(shè)T為救援時(shí)間，則T=15πd2h/q，其中d指的是油缸內(nèi)徑，油缸總伸高度為h。通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，在考量流量損失等因素的基礎(chǔ)上，一個(gè)行程耗費(fèi)的時(shí)間不超出10s，所以油缸可以較快的完成頂升和下降動(dòng)作。在此基礎(chǔ)上，只要合理進(jìn)行應(yīng)急方案的編寫(xiě)，有效縮短人員組織和設(shè)備調(diào)試的時(shí)間，就能使救援時(shí)間得到有效縮短。從液壓裝置鎖定上來(lái)看，由于裝置橫移液壓回路由液壓鎖和三位四通換向固定節(jié)流器構(gòu)成，所以可以在任何位置進(jìn)行鎖定。比如在搗固裝置橫移過(guò)程中，一旦出現(xiàn)突發(fā)故障，以至于液壓壓力不穩(wěn)，就可以利用換向閥對(duì)進(jìn)油口和出油口進(jìn)行截止，以確保搗固車停在固定頂升高度，以免機(jī)械設(shè)備被損壞。通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，利用大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)掉道緊急起復(fù)救援具有較強(qiáng)的可行性，能夠有效縮短起復(fù)時(shí)間，并確保機(jī)械設(shè)備安全。

3 利用大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)掉道緊急起復(fù)救援的方案實(shí)施

3.1 實(shí)施過(guò)程

在具體實(shí)施利用大型養(yǎng)路機(jī)械自有動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)掉道緊急起復(fù)救援的方案時(shí)，還要按照一定的步驟進(jìn)行起復(fù)操作。首先，由于機(jī)械自有動(dòng)力源安裝在車底架上，所以在車輛掉道后需要將安全鎖銷打開(kāi)，以便使機(jī)械自帶的液壓裝置能夠放下，以實(shí)現(xiàn)起復(fù)操作。值得注意的是，由于不同的大型養(yǎng)路機(jī)械的重量不同，還要結(jié)合機(jī)械重量進(jìn)行不同油缸直徑的選擇，以確保液壓裝置能夠得到足夠大的壓力驅(qū)動(dòng)。比如針對(duì)配砟整形車，其整車重量約30t，需完成直徑為120mm的油缸選用。實(shí)際在車底架進(jìn)行液壓裝置安裝時(shí)，還要結(jié)合機(jī)械原有結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行合理設(shè)置，并加強(qiáng)防墜設(shè)計(jì)，以確保液壓裝置不會(huì)因墜落而發(fā)生損壞，并確保機(jī)械整體的穩(wěn)定性。其次，在液壓裝置與地面接觸平穩(wěn)后，需要利用裝置實(shí)現(xiàn)垂直起降。由于兩個(gè)油缸可以達(dá)到V字形，所以能夠通過(guò)油缸伸縮達(dá)到鋼軌平面的任意位置[3]。而軌道枕木最大將保持600mm的間距，需在鉸支結(jié)構(gòu)完成水平轉(zhuǎn)動(dòng)底板的設(shè)置，以確保裝置能夠在軌道上隨時(shí)進(jìn)行垂直起降。為滿足大型機(jī)械的起復(fù)需求，應(yīng)確保機(jī)械車輛隨時(shí)保持平穩(wěn)。針對(duì)配砟整形車，液壓裝置最大頂升量應(yīng)達(dá)到30t，單次需完成300mm橫移，最大伸出量應(yīng)達(dá)到450mm。在起復(fù)操作中，操作人員需要在車下進(jìn)行操作。在機(jī)械車輛下道后，需將起復(fù)機(jī)構(gòu)的安全銷去掉，并對(duì)液壓閥進(jìn)行操作，使油缸得到放下。在這一期間，應(yīng)使承重臺(tái)接觸道心平面，使承重臺(tái)向機(jī)械起復(fù)的角度偏轉(zhuǎn)。通過(guò)對(duì)閥進(jìn)行控制，則能使液壓支腿油缸進(jìn)行伸縮。借助油缸上活動(dòng)支撐提供的力，可確保機(jī)械穩(wěn)定。利用液壓裝置上的平衡閥，可完成液壓自鎖，以確保機(jī)械運(yùn)動(dòng)安全。通過(guò)對(duì)閥進(jìn)行控制，則能使油缸進(jìn)行機(jī)械的升降操作。在起復(fù)機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)時(shí)，可對(duì)油缸側(cè)伸進(jìn)行控制，結(jié)合車輪尺寸和車輪與鋼軌高度確認(rèn)最大升起高度。通過(guò)進(jìn)行平衡閥的配置，則能預(yù)防油缸自動(dòng)縮回，避免油管斷裂。通過(guò)雙側(cè)操作，則可以完成機(jī)械的左右橫移。最后，完成起復(fù)后，可將油缸伸縮桿收回。

3.2 實(shí)施效果

從方案實(shí)施效果來(lái)看，采用該方案進(jìn)行大型養(yǎng)路機(jī)械掉道緊急起復(fù)救援，能夠在鋼軌垂直面和水平面的任意位置進(jìn)行機(jī)械起復(fù)，能夠?yàn)槠饛?fù)操作提供便利。而采用該方案無(wú)需進(jìn)行額外動(dòng)力源的配置，所以能夠有效縮短起復(fù)時(shí)間。從實(shí)踐操作來(lái)看，采用該方案能夠?qū)⑵饛?fù)時(shí)間控制在5min以內(nèi)，起復(fù)效率能夠達(dá)到以往起復(fù)方法效率的10倍[4]。此外，由于無(wú)需進(jìn)行汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的配置，因此也能避免失火隱患，為起復(fù)作業(yè)帶來(lái)更多的安全保障。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，為解決大型養(yǎng)路機(jī)械掉道緊急起復(fù)遭遇的起復(fù)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，還要完成機(jī)械自帶液壓裝置的配置，以便利用機(jī)械自有動(dòng)力源為起復(fù)操作提供動(dòng)力。采取該方案，可以有效縮短緊急起復(fù)救援時(shí)間，并且為起復(fù)操作提供安全保障，因此能夠在鐵路掉道起復(fù)作業(yè)中得到較好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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