淺析國內(nèi)外配砟整形車的研究與發(fā)展

井含璽

摘要：我國鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，給鐵路維修和養(yǎng)護(hù)帶來更多的挑戰(zhàn)。使用大型養(yǎng)路機(jī)械可充分滿足精確、快修的要求。配砟整形車是鐵路新建、大修和維修大型養(yǎng)路機(jī)械化作業(yè)中不可缺少的配套機(jī)械之一，目前對其研究主要集中在分析改進(jìn)走行、液壓系統(tǒng)和對新功能管理系統(tǒng)的開發(fā)。本文主要對國內(nèi)外配砟整形車的研究與發(fā)展進(jìn)行綜述，為相關(guān)的研究工作提供了理論參考。

關(guān)鍵詞：大型養(yǎng)路機(jī)械；配砟整形車；發(fā)展

1引言

黨的十八大以來，中國鐵路以平均每天近16公里的速度，逢山開路，遇水搭橋，截至2017年底，鐵路運(yùn)營里程達(dá)12.7萬公里，占全球高鐵運(yùn)營總里程的近七成。中國鐵路展現(xiàn)享譽(yù)世界的“中國速度”，打造國家金名片。在中國鐵路快速發(fā)展的過程中，大型養(yǎng)路機(jī)械更是發(fā)揮了不可替代的作用，已成為確保線路質(zhì)量、提高既有線路效能必不可少的現(xiàn)代化裝備。國內(nèi)現(xiàn)有的主要大型養(yǎng)路機(jī)械主要有DCL-32型搗固車、CDC-16道岔搗固車、WD-320型動(dòng)力穩(wěn)定車、QS650型全斷面清篩機(jī)、SPZ-200型配砟整形車以及PGM-48型鋼軌打磨車，其中SPZ-200型配砟整形車是我國現(xiàn)階段應(yīng)用范圍最廣的車型之一，可進(jìn)行正、反兩個(gè)方向的作業(yè)，具有對道床進(jìn)行配砟、邊坡整形和軌面清掃的功能。

2國外配砟整形車的研究

國外主流的配砟整形車研發(fā)公司有奧地利Plasser&Theruer;公司、瑞士Matissa公司、澳大利亞Tamper公司、美國Kershaw公司。

（1）美國Kershaw公司

美國Kershaw公司是最早研發(fā)配砟整形車的公司。其發(fā)展歷程主要為：

1）1945年生產(chǎn)了世界上第一輛配砟整形車。當(dāng)時(shí)，美國軍隊(duì)中有很多多余的卡車，Kershaw公司將其改裝成公鐵兩用車。

2）1952年設(shè)計(jì)了ZFW-D型配砟整形車。從此，配砟整形車從改造車轉(zhuǎn)型為專用機(jī)械。ZFW-D型配砟整形車首次安裝了旋轉(zhuǎn)掃帚，用以清掃軌道區(qū)域中的道砟。

3）1953年在ZFW-D型配砟整形車基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)的ZFW-F型配砟整形車采取液壓系統(tǒng)控制側(cè)犁和端犁，極大的提高了作業(yè)效率。

4）1976年，該公司開始向市場上供應(yīng)26-2型配套機(jī)。它采用了馬力較大的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器。

5）1991年設(shè)計(jì)生產(chǎn)46型配砟整形車。

（2）瑞士Matissa公司

瑞士Matissa公司的配砟整形車主要有R20、R21以及R24系列。Matissa R24型配砟整形車是一種高產(chǎn)出的機(jī)器，為高速鐵路特別設(shè)計(jì)的。

特點(diǎn)為：

1）行駛穩(wěn)定，時(shí)速最高可達(dá)100Km/h；

2）操作系統(tǒng)高度集成化，一個(gè)操作員即可控制整個(gè)機(jī)車；

3）可以在連續(xù)作業(yè)中實(shí)現(xiàn)軌道兩側(cè)的道砟合理分配；

4）擁有一個(gè)10m3的儲(chǔ)砟斗，可實(shí)現(xiàn)道砟的存儲(chǔ)和再分配；

5）作業(yè)速度可調(diào)性很好，而且可以裝配特別的清掃刷，很方便在道岔上工作。

（3）奧地利Plasser&Theruer;公司

Plasser&Theruer;公司先后生產(chǎn)了三個(gè)系列的配砟整形車：SSP系列、PBR系列、USP系列。其中，使用較為廣泛的有單向作業(yè)的SSPl00型，雙向作業(yè)的SSP103型、SSP203型及SSP 303型等產(chǎn)品。近年來，Plasser&Theruer;公司從道砟精細(xì)綜合管理方面考慮，生產(chǎn)有USP 600型、USP 5000C型、USP403型、USP 2000C型USP2010SWS等車型。

Plasser&Theruer;公司新型配砟整形車的技術(shù)特點(diǎn)有：

1）采用閉式靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；

2）裝備有大容積儲(chǔ)砟斗；

3）發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率大幅提高，達(dá)到440KW；

4）采用自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)，可操作性大大加強(qiáng)；

5）產(chǎn)品系列化，標(biāo)準(zhǔn)通用化，設(shè)計(jì)變更易，產(chǎn)品更新快，能滿足各種需求。

3國內(nèi)配砟整形車的研究與發(fā)展

我國大型養(yǎng)路機(jī)械研究主要是從80年代開始的。進(jìn)入80年代后，小型養(yǎng)路機(jī)械已經(jīng)不能滿足線路的日常維護(hù)作業(yè)。1984年，引進(jìn)國外的大型養(yǎng)路機(jī)械進(jìn)行線路維護(hù)的同時(shí)，國內(nèi)也在積極研制中國自己的大型養(yǎng)路機(jī)械。1986年，原鐵道部正式立項(xiàng)研制第一批國產(chǎn)的配砟整形車。在消化吸收SSP-103型的基礎(chǔ)上，原鐵道部結(jié)合我國的實(shí)際情況組織設(shè)計(jì)生產(chǎn)了SPZ-160型配砟整形車。該車的研制成功，為大型養(yǎng)路機(jī)械的國產(chǎn)化創(chuàng)造了良好的開端。1992年在SPZ-160型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用新工藝技術(shù)，克服了SPZ-160型的不足，生產(chǎn)了SPZ-200型配砟整形車。

（1）SPZ-200型配砟整形車。

SPZ-200型配砟整形車是目前我國線路養(yǎng)護(hù)運(yùn)用最廣的車型之一，隨著鐵路不斷向高速重載方向發(fā)展，SPZ-200型配砟整形車逐漸難以滿足線路養(yǎng)護(hù)的需求。具體表現(xiàn)如下：

1）轉(zhuǎn)向架為二軸彈性懸掛機(jī)構(gòu)，限制了機(jī)車的速度；

2）車架結(jié)構(gòu)不能滿足大列高速聯(lián)掛走行強(qiáng)度要求；

3）大修清篩后的線路搗固作業(yè)，需要配砟車增加局部補(bǔ)砟功能。

（2）DPZ-440型配砟整形車

2004年，原鐵道部研發(fā)了新型DPZ-440型配砟整形車。該車既具有高速自行和聯(lián)掛運(yùn)行性能，又能滿足線路修理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，是集機(jī)、電、液、氣、激光測量及自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)于一體的自行式大型養(yǎng)路機(jī)械。其顯著特點(diǎn)有：

1）DPZ-440型配砟整形車是具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)大型養(yǎng)路機(jī)械。機(jī)車設(shè)計(jì)采用兩級減振轉(zhuǎn)向架，提高了自行、聯(lián)掛速度和道岔通過能力，同時(shí)運(yùn)行安全性能得到進(jìn)一步提升；

2）自主設(shè)計(jì)了中犁、側(cè)犁、清掃裝置、縱向輸送帶及儲(chǔ)砟斗等工作裝置，首次在大型養(yǎng)路機(jī)械上使用了螺旋輸送器和波紋擋邊輸送帶；

3）自主研究設(shè)計(jì)了走行傳動(dòng)系統(tǒng)中的閉式液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、車軸齒輪箱和氣動(dòng)掛脫檔系統(tǒng)；

4）基于激光傳感技術(shù)的避障系統(tǒng)，極大地提高了作業(yè)的可靠性與安全性；

5）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)、可編程控制器及攝像頭的應(yīng)用，具有較高的科技含量；

6）具有局部集砟、補(bǔ)砟功能。通過自身配置的約5m3的儲(chǔ)砟斗對清篩斷口進(jìn)行填平，方便搗固作業(yè)。

4結(jié)束語

我國鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，給鐵路維修和養(yǎng)護(hù)帶來更多的挑戰(zhàn)。在鐵路線路中配砟整形機(jī)械設(shè)備主要目的是用于新建鐵路和線路大、中、維修大型機(jī)械化專業(yè)施工中的道床配砟、整形作業(yè)。本文論述了配砟整形車的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，為配砟整形車的研究發(fā)展提供了參考。

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