适用于两线间填充有混凝土的无砟轨道铺轨机组长钢轨牵引车研究

周卫国，段启楠，杨庆明，贾炳义

（中铁四局集团有限公司第八工程分公司，安徽 合肥 230041）

适用于两线间填充有混凝土的无砟轨道铺轨机组长钢轨牵引车研究

周卫国，段启楠，杨庆明，贾炳义

（中铁四局集团有限公司第八工程分公司，安徽 合肥 230041）

适用于两线间填充有混凝土的无砟轨道铺轨机组长钢轨牵引车是针对兰新线无砟轨道铁路轨道铺设要求进行研究开发的新型铁路工程装备。文章介绍了一种可变轮距车桥及转向技术的牵引车，解决了两线间填充有混凝土的无砟轨道铺设的难题。

两线间填充混凝土；无砟轨道；牵引车；转向系统

1 概述

目前，无砟高速铁路长钢轨铺设均采用牵引加推送的工作方式。现有技术中，牵引车走行轮不设有转向系统，靠牵引车两侧导向靠轮导向，保证牵引车在道床的走行正确方向。在曲线铺轨作业过程中，由于导向轮对道床侧面压力很大，不可避免地会挤坏道床，尤其是双线铺轨，由于加长一侧的连接梁，加大两侧导向轮之间的距离，导致导向轮脱离道床侧面，行驶方向失控，一旦如此，只能借助吊机或千斤顶一步步复位、甚至车辆倾翻安全事故，尤其是换向铺设，整个过程复杂，费时费力。

新建兰新铁路第二双线无砟轨道施工的同时，两线间填充混凝土同步施工完成。既有的无砟轨道铺轨机组的长钢轨牵引车均采用轨道板两边缘侧面作为导向装置的作用面，两线间填充混凝土后，致使内侧导向装置无法使用，不能满足铺轨要求。目前国内没有适应该工况的无砟轨道长钢轨铺设设备。

2 技术难点

①在两线间填充混凝土后，须解决牵引车的导向问题，其走行机构须能操纵方向且可随时纠偏，以保证铺轨作业不掉道。

②为满足目前国内各型无砟道床的铺轨施工，走行轮距须可调，范围在2600～600mm，技术难度大。

③当走行轮在道心范围牵引走行时，为提高作业安全稳定性，须在牵引车后桥两侧各增加一个平衡轮，结构设计要求高。

④为提高效率，在没有推送装置配合下由牵引车单独完成长钢轨铺设，牵引力须由4t加大至10t，增幅较大，实现困难。

⑤为提高效率，牵引车须能够横向行驶实现快速跨线施工。

⑥提高铺轨作业效率，减少人工工作强度，确保在铺设长钢轨过程中钢轨能自动准确入位。

3 关键技术研究及创新

3.1 总体方案

既有无砟轨道客运专线长钢轨铺设均采用牵引车牵引和引导以及推送装置推送长钢轨的工作方式。作业效率低下，只能做到2km/h的功效，并且在小曲线、大坡道地段钢轨与钢轨之间有接触时，尤显动力不足。牵引车走行轮不设转向系统，靠牵引车两侧导向轮导向。

黄瓜霜霉病和黄瓜细菌性角斑病是黄瓜上经常发生的两种病害，这两种病害一旦发生，发生迅速而且这两病害发生症状相似，不好识别，给防治上带来了困难，加剧了生产难度。本文针对黄瓜霜霉病和细菌性角斑病的区别进行了详细介绍，以期能有效地指导生产应用。

为适应两线间填充有混凝土的无砟轨道铺设需要，充分研究客运专线铁路无砟轨道工程技术现状及发展趋势，对原有导向装置进行改造、动力升级加大牵引力、增设转向和视频监控系统、牵引车可横向行驶实现快速转线功能的总体方案。牵引车由导向装置、前后车桥、转向机构、动力驱动系统和液压电气控制系统及视频系统等部分组成。

3.2 可变轮距车桥及转向技术

牵引车前后车桥均为可变轮距液压驱动车桥（图1：前桥行走布置图，图2：后桥行走布置图）。该车桥由基础横梁、L型伸缩梁（套装在基础横梁中）、伸缩油缸（与基础横梁及L型伸缩梁连接采用铰接）、回转支承及减速器支架（安装在L型伸缩梁圆形底板上）、减速器（安装在回转支承内圈上的减速器支架上）、液压马达组成。前、后桥驱动轮在道心走行时，后车桥两外侧增加一对平衡车轮，平衡轮的轴心比驱动轮的轴心高15mm，提高了整车的行驶平稳性；前、后桥驱动轮在板肩走行时，后车桥两外侧平衡车轮拆除；前、后车桥车轮可回转90°横向行驶，能实现整机快速跨线作业的功能，从而大大提高铺轨效率。

图1 前桥行走布置图

图2 后桥行走布置图

转向机构采用全液压转向，由方向盘、转向轴、回转支承、全液压转向器、液压转向控制系统及转向油缸以及电控操作系统、视频监测系统、导向轮组成（如图3）。由于不同无砟道床的宽度不同，前后轮均有可变轮距液压驱动车桥，作业时，前轮两侧为单轮，行走于道床轨道板两轨枕内侧，后轮为双轮分别跨在道床轨道板两轨枕上。前后轮通过液压马达驱动行走、转向油缸和回转支承转向，90°转向需在停止行走时进行，转向前将两侧导向轮同步升起，其下端高出道床面一定高度并向道床中心回收至道床边沿，落下导向轮顶起牵引车使车轮外沿底部高出钢轨安装的凸台，转向完成后落下车轮，升起导向轮。

图3 转向机构

两线间填充混凝土工况下施工时操作如图4所示，由驾驶员操作方向盘控制车辆行驶方向，车轮向右侧偏斜一定角度，外侧导向轮作用于道床边缘，方向盘调整驱动轮的行驶方向，靠车轮与道床地面的摩擦力和导向装置与道床侧面的约束力，联合作用使车辆保持正确的行驶方向。

3.3 导向装置技术

如图5，导向装置采用前后2个导向机构，由原来的同时动作，改为每侧能单独动作，也能同时动作，在两线间填混凝土或未填混凝土的条件下均能施工,拓展了设备的使用范围。每个导向机构可以独立升降和左右伸缩，前后导向机构左右伸缩，通过螺旋调节丝杆完成并定位，导向轮的升降通过液压缸推动实现，同时，导向装置由升降油缸可完成整车的顶升作业。

图4 两线间填充混凝土工况下牵引车走行方向控制

如图6，轮轨走行装置由线路走行轮对、垂直升降油缸、导向轴、套组成，具有整车顶升和线路走行作业功能。导向轴通过垂直调节油缸进行升降，使导向轴在导向套内上下滑动实现导向轴的定位，导向轴下降到位后通过销轴使导向套和导向轴机械固定达到由线路轮轨走行装置承载。

图5 导向装置

图6 轮轨走行装置

3.5 主要创新点

①牵引车液压驱动走行及转向，配置走行视频监视系统随时纠偏，操控精准便捷、安全可靠。

②牵引力大，满足单独使用牵引车铺轨施工。直线段或大曲线段只用牵引车铺轨，功效达到3km/h。提高施工效率。

③走行轮可转90°，自行跨线施工，转线方便快捷。

④设计新颖，功能齐全，能够满足目前国内各型无砟道床，以及两线间填充混凝土状态下的铺轨施工。

4 结论

适用于两线间填充有混凝土的无砟轨道铺轨机组长钢轨牵引车研制成功，有效地解决了两线间填充有混凝土的无砟轨道铺轨施工技术难题，加快了无砟轨道施工速度，保证了无砟轨道能一次成型，无砟轨道施工质量得到保证，节省了无砟轨道铺轨完成后再进行两线间填充施工成本。

[1]广钟岩，高慧安.铁路无缝线路[M].北京：中国铁道出版社，2005.

[2]李怡厚.铁路客运专线架梁铺轨施工设备[M].北京：中国铁道出版社，2003.

[3]铁道科学研究院.客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南[M].北京：中国铁道出版社，2007.

U215.5

B

1007-7359（2016）06-0130-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.049

周卫国（1961-），男，浙江诸暨人，毕业于湖南省岳阳基础大学，工程师。