HGCZ-2000 型換軌車運(yùn)用與研究

石曉旭

（國能鐵路裝備公司神維分公司準(zhǔn)格爾段，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

傳統(tǒng)換軌小車弊端較多，HGCZ-2000 型換軌車可以消除其缺陷，具有鋼軌更換、扣件回收等作業(yè)，由車架、動力轉(zhuǎn)向架、從動轉(zhuǎn)向架、扣件回收系統(tǒng)和鋼軌收放裝置等構(gòu)成。HGCZ-2000 型換軌車具備作業(yè)走行動力，操作性很強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)扣件的自動回收，避免線上收料為鐵路正常運(yùn)輸造成影響。處于工作狀態(tài)下不用專人配合新鋼軌入槽，不僅勞動強(qiáng)度降低，也控制了作業(yè)安全隱患，尤其是設(shè)置道釘檢測系統(tǒng)后，在經(jīng)過曲線后可以在承軌槽中準(zhǔn)確放置新鋼軌，新鋼軌不僅能保持平順，也避免出現(xiàn)傷損，能滿足當(dāng)前換軌要求。因此我們要充分認(rèn)識到HGCZ-2000 型換軌車的優(yōu)勢與特點(diǎn)，在換軌作業(yè)中有效運(yùn)用，推動我國鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展。

一、HGCZ-2000 型換軌車的優(yōu)勢

上世紀(jì)八十年代起，換軌小車開始正式投入使用，轉(zhuǎn)變了以往人工肩扛手抬換軌的落后模式。然而換軌小車也有缺陷，表現(xiàn)在換軌仍然依賴于人工操作，作業(yè)人員勞動強(qiáng)度較大，效率并不高，甚至面臨一定的安全隱患。隨著鐵路運(yùn)輸量的增加，維修作業(yè)時間受到了極大限制，傳統(tǒng)換軌施工也存在勞務(wù)工繁多、分散不易管理、被替換扣件應(yīng)人工回收、現(xiàn)場施工組織難度大等問題[1]。對HGCZ-2000 型換軌車來說，使用了柴油發(fā)動機(jī)動力裝置，運(yùn)行后能夠自動走行，不用軌道車牽引。同時設(shè)置了電磁滾筒舊料回收裝置，人工收料勞動強(qiáng)度大幅度降低，節(jié)省了很多收料時間。由于還應(yīng)用了道釘監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)团f軌出槽、新軌落槽等實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，而使用撥軌裝置，能夠讓舊軌一次性居中放置道心，不用人工撥軌。此外，也包括自起復(fù)裝置，在小半徑曲線、曲線超高地段能發(fā)揮較好性能。不僅人員勞動強(qiáng)度有效降低，也讓換軌時間大幅度縮短，工作更加效率。

在HGCZ-2000 型換軌車應(yīng)用過程中，施工方案具有極高的安全性，擁有穩(wěn)定可靠的性能，換軌作業(yè)程度很高，是對傳統(tǒng)換軌模式的一種顛覆，解決了國內(nèi)無縫線路高效換軌技術(shù)空白。HGCZ-2000 型換軌車表現(xiàn)出安全可靠、維護(hù)便利等優(yōu)點(diǎn)，具有極高的性價比，在使用中有利于加強(qiáng)施工統(tǒng)籌，提高換軌效率[2]。在鋼軌落槽、軌距控制和扣件回收等方面，都能夠一步到位，有效減少了人工撬軌等輔助作業(yè)，降低了換軌勞動強(qiáng)度，防止發(fā)生作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，既提升了換軌質(zhì)量，也能讓整個線路保持穩(wěn)定性。

二、HGCZ-2000 型換軌車的構(gòu)成

（一）整車結(jié)構(gòu)布局

HGCZ-2000 型換軌車重量約78t，裝滿扣件可達(dá)93t，車輛換長為2.86。整車結(jié)構(gòu)包括車體、司機(jī)室、操作室、轉(zhuǎn)向架、制動系統(tǒng)、車鉤緩沖裝置、動力系統(tǒng)、扣件回收系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)構(gòu)、氣動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)等，設(shè)置了兩軸液壓馬達(dá)提供動力，前轉(zhuǎn)向架采用動力轉(zhuǎn)向架。

車輛前進(jìn)方向前端為司機(jī)室和操作室，后端為拉伸器操作室。在操縱臺設(shè)置有司機(jī)控制器、制動閥、操縱按鈕與手柄、儀器儀表與顯示裝置等。車底下部設(shè)置工作機(jī)構(gòu)，中部則為扣件回收系統(tǒng)，而車輛尾部地板面上設(shè)置動力系統(tǒng)、液壓站以及柴油箱等。處于運(yùn)行狀態(tài)時速度最大值為15km/h，換軌作業(yè)時速度為5～10km/h，在實(shí)際作業(yè)中根據(jù)路用平車掛運(yùn)進(jìn)行。在動力方面，包含300kw 柴油機(jī)組與50kw 柴油發(fā)電機(jī)組各1 臺，其中前者為換軌車走行、作業(yè)等提供動力，后者為作業(yè)機(jī)構(gòu)提供備用動力源，也為電磁滾筒、輸送帶電機(jī)和空調(diào)等提供電源[3]。由于設(shè)計(jì)有液壓、電氣系統(tǒng)，只要有一個動力源存在故障，也可以實(shí)現(xiàn)各作業(yè)機(jī)構(gòu)短時間內(nèi)恢復(fù)最佳掛運(yùn)狀態(tài)，因此使用軌道車可以快速從作業(yè)場地離開。

（二）作業(yè)機(jī)構(gòu)

通常由鋼軌收放裝置、護(hù)軌起復(fù)器和鋼軌吊鉗等構(gòu)成，等待更換的軌條先借助鋼軌收放裝置2、4 夾持舊鋼軌到要求的地方，并借助鋼軌收放裝置1、3、5 夾持新鋼軌到規(guī)定的區(qū)域。在換軌車作業(yè)期間，承軌槽中的舊鋼軌將逐步被提取，并置于道心、軌枕周圍，這樣便于新鋼軌準(zhǔn)確設(shè)置在承軌槽內(nèi)規(guī)定的地方。如圖1 所示，為HGCZ-2000 型換軌車作業(yè)原理圖。

（三）扣件回收系統(tǒng)

扣件回收系統(tǒng)主要包括提升輸送機(jī)、平移輸送機(jī)、接料裝置、扣件回收料斗以及液電控制系統(tǒng)等。對提升輸送機(jī)來說，主要借助電磁滾筒對鐵路道床的扣件進(jìn)行全部回收，讓扣件置于輸送機(jī)中。接料裝置能夠前后、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等運(yùn)動，確?？奂梢皂樌D(zhuǎn)運(yùn)到料斗各位置，作業(yè)結(jié)束后運(yùn)到整備基地，利用油缸將料斗側(cè)門開啟，扣件也卸在車輛兩側(cè)。如圖2所示，為HGCZ-2000 型換軌車扣件回收控制系統(tǒng)工作原理圖。

三、HGCZ-2000 型換軌車運(yùn)用效果分析

（一）作業(yè)效率

結(jié)合運(yùn)用HGCZ-2000 型換軌車幾年的情況，并分析掌握的換軌施工數(shù)據(jù)，在給點(diǎn)240min、更換鋼軌長度1.5km、線路扣件條件良好和半徑曲線均超過1000m 條件下，與傳統(tǒng)換軌模式進(jìn)行對比。

從作業(yè)時間來看，HGCZ-2000 型換軌車不同于傳統(tǒng)換軌車，更換1.5km鋼軌長度走行時間為30～60min，1h 能夠順利實(shí)現(xiàn)新軌入槽，合攏時間接近110min，扣件恢復(fù)用時140min。因?yàn)椴挥迷谄瘘c(diǎn)氣壓焊軌車前使用托架平車，省去了焊接的環(huán)節(jié)，讓起點(diǎn)氣壓焊作業(yè)時間也大大減少。運(yùn)用HGCZ-2000 型換軌車進(jìn)行換軌施工，能夠讓線路精整有足夠時間，確保點(diǎn)內(nèi)人員、車輛和工機(jī)具等順利撤離。

從作業(yè)強(qiáng)度上看，HGCZ-2000 型換軌車走行中因?yàn)榍拜喸谂f軌上，后輪在入槽的新軌，軸距有了很大的提升，這是傳統(tǒng)換軌車不具備的優(yōu)勢，減少新舊軌為換軌車作業(yè)造成的不利影響，鋼軌入槽和作業(yè)也更加容易[4]。換軌車走行到指定位置后對位上軌，整個過程需要地面6 人控制車下掛鉤與夾持，顯得非常便捷。在車下配合作業(yè)過程中，安排2 名作業(yè)人員在操作室內(nèi)，能夠完成所有的控制操作，節(jié)省了很多人工配合撥軌的過程，不僅勞動強(qiáng)度更小，也有效降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

（二）安全效益

HGCZ-2000 型換軌車對比傳統(tǒng)換軌車，在換軌過程中能夠節(jié)省很多地面人員的操作環(huán)節(jié)，避免過多的人工作業(yè)引起安全風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際作業(yè)過程中，也制定了各種應(yīng)急預(yù)案，尤其是換軌車作業(yè)期間掉道、主柴油機(jī)與應(yīng)急發(fā)電機(jī)組缺少動力、作業(yè)中新舊軌夾具卡住鋼軌、舊軌與鋼軌接頭夾板折斷，損壞夾軌裝置，車輛無法正常使用等現(xiàn)象，均有相關(guān)應(yīng)對措施與應(yīng)急預(yù)案，讓換軌車在作業(yè)中始終處于安全狀態(tài)[5]。在HGCZ-2000 型換軌車試用的時間里，不僅運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)，故障率也很低，有效降低了勞動強(qiáng)度，具有降低安全風(fēng)險(xiǎn)、提供安全保障等作用。

（三）作業(yè)質(zhì)量

HGCZ-2000 型換軌車與傳統(tǒng)換軌車相比，在后續(xù)焊接、拉伸和線路恢復(fù)等方面，能夠節(jié)省至少半個小時的作業(yè)時間。由于設(shè)置有電磁滾筒，能夠?qū)崿F(xiàn)對舊鐵件回收的同時進(jìn)行，且回收效率很高，地面人員在舊料回收方面的工作量大幅度減少，能夠在線路恢復(fù)與整修等環(huán)節(jié)投入更多時間與精力，從整體上保證了線路設(shè)備質(zhì)量。HGCZ-2000 型換軌車中設(shè)置有道釘檢測系統(tǒng)，通過曲線的過程中，可以將作業(yè)結(jié)構(gòu)相對承軌槽的橫向偏移量檢測出來，控制系統(tǒng)根據(jù)偏移量值對作業(yè)機(jī)構(gòu)橫向油缸動作方向、行程等進(jìn)行控制[6]。這樣能夠保證新鋼軌在承軌槽內(nèi)規(guī)定地方進(jìn)行安裝，且新鋼軌更換后可以保持平順，避免出現(xiàn)損傷，換軌質(zhì)量有了提升。

（四）經(jīng)濟(jì)效益

HGCZ-2000 型換軌車與人工撥軌、換軌小車相比，2km 作業(yè)里程可以節(jié)省50 人左右。因?yàn)閾Q軌中自帶動力，省去了通過軌道車牽引的過程，與傳統(tǒng)換軌作業(yè)相比，可以減少軌道車和托架平板各一輛。在停止運(yùn)行期間HGCZ-2000 型換軌車不帶動力比照平車運(yùn)行，避免油料被浪費(fèi)，不用司乘人員過多使用。根據(jù)換軌車每年250km 換軌進(jìn)行分析，HGCZ-2000 型換軌車運(yùn)用后每年至少節(jié)約300 萬生產(chǎn)成本。

結(jié)語

總之，HGCZ-2000 型換軌車具有鋼軌更換、扣件回收等功能，不僅讓換軌施工更加輕松和簡單，也解決了潛在安全隱患，也保證了作業(yè)效率與質(zhì)量。在HGCZ-2000 型換軌車運(yùn)用后，施工進(jìn)度有了保障，讓無縫線路鋼軌更換施工有了穩(wěn)定可靠的設(shè)備。