高速铁路养路机械

1、 西南交通大学西南交通大学养路机械概述养路机械概述 我国铁路养护手段,早期主要是纯粹的人力养护,随着铁路事业的整体进步,开始在工作中使用小型机械,再发展到大型机械化。 在列车长时间运行和自然条件作用下,铁路线路会不可避免地发生变形或损坏。为了确保列车安全、平稳、快速运行,延长线路各组成部分的使用寿命,必须加强线路的养护和维修工作,使线路设备经常保持良好状态。我国大型养路机械发展史我国大型养路机械发展史 20世纪80年代,我国铁路进入现代化铁路的发展阶段,仅仅采用小型养路机械进行线路养护维修作业已不可能保证作业质量和安全。在这种情况下,人们对发展养路机械化工作在观念上发生了重大突破,即:铁路高速

2、重载的发展需要养路机械化的支持，养路机械化装备需要很大的投入;养路机械化需要合理的封锁天窗;高技术的养路机械需要现代化的管理等。 80年代初期,引进国际先进大型养路机械产品及其制造技术,由昆明中铁大型养路机械集团等单位组成大型养路机械联合体进行生产。确立了大型养路机械的发展采取“技术引进消化、吸收国产化生产开发、创新”的途径。我国大型养路机械我国大型养路机械2020年的发展特点：年的发展特点： 1.大型养路机械的装备速度逐年加快 2.大型养路机械作业里程和单机效率达到新水平 3.工务专用设备形成了一定的能力 4.制订了成套的规章制度，建成了三级管理网络 5.提高了线路质量，保证了行车安全 6.

3、促进了工务体制的改革 7.取得了良好的经济效益 8.推进了大型养路机械国产化进程几种主要铁路大型养路机械设备几种主要铁路大型养路机械设备 大型养路机械主要是指养护、维修、整修铁路线路的机械设备,包括线路石砟清筛、线路石砟捣固密实、线路道床震动稳定、线路道床整形等设备。大型养路机械设备既具有类似机车的自行和连挂运行性能,又具有独特的能满足线路修理规范标准的功能,是集机械、电气、液压、气动、激光、计算机和自动控制等专业的技术于一体的高新技术产品,其系统集成性强,技术难度大,属于铁路和轨道的重大技术装备液压起拨道器液压起拨道器 液压起拨道器是一种适合铁路线路养护与维修作业的新型起拨工具。本机最大特点

4、是一机两用，起拨合一，既能满足线路起道作业需要，又能符合拨道作业的要求。 液压起拨道器在轨内、外侧作业均不侵入限界，安全可靠。起道、拨道作业，一机两用，效率高，质量好，操作简便，减轻劳动强度。是铁道线路起、拨道专用工具 液压起拨道器具有大、小两套独立柱塞泵供油系统，可根据负载的大、小选择油泵供油。当起拨道器初始工作时，负载较小，可选择大油泵供油，提高作业效率；当负载较大时，选择小油泵供油，减小操作力；大、小两套油泵 捣固机的工作原理：发动机产生的原动力，由被动盘传递到减速箱，经齿轮减速后，通过曲轴齿轮的转动，带动连杆、压气活塞、冲气活塞上下运动，冲击镐钎钎尾，镐钎对物体进行高频率、高能量的冲击

5、，从而实现对作业物体的捣固。 捣固机按种类可分为，液压捣固机，内燃捣固镐，软轴捣固机，电动捣固镐。 1.液压捣固机液压捣固机双导柱框架结构，单缸升降方式。由柴油机或电动机驱动；有齿轮泵、手动泵、换向阀、震动盘、捣镐、升降缸和夹实缸等组成。其工作性能完全能满足线路维修作业的需要，同样适用于新建线路的捣固作业和清筛后的捣固作业。捣固机捣固机 2.内燃捣固镐适用于铁路道床养护的一种小型养路机械,主要用于石碴道床的捣固作业。它设计新颖，结构紧凑，是一种上下道迅速、操作轻便的捣固设备，特别适合道岔捣固作业。本机主要由汽油机、减振装置、传动轴、振动体和手把组成，构成独立完整的手持式捣固机，既没有冗长的电缆

6、线，也没有笨重的软轴，结构合理紧凑，使用方。 3.内燃软轴捣固机该捣固机是一种手持式新型铁路道床石碴捣固机具。特点是小型内燃机通过减震装置与捣固棒直接连接，结构新颖实用，体积小、重量轻、上下道十分方便，尤其适合提速线路利用列车间隙的维修捣固。 4.电动捣固机由操纵装置、减振装置、振源、镐板组成，振动电机壳采用铝合金精密铸造，散热好。手柄与振源采用弹性橡胶联接，扇形夹板可调整角度。其工作性能完全能满足线路的捣固作业和清筛后的捣固作业。液压捣固机液压捣固机 液压捣固机的维护与保养 1按照设备操作规程的规定，认真做好设备在使用前及工作后的检查及保养工作。 2 保持液捣内外清洁，油路畅通，无锈蚀、漏油

7、现象，保持铜铁分明，无“黄袍”，滑动面无拉伤划痕。 3 检查各紧固件的紧固情况，如有松动应及时拧紧。 4 检查焊接件及偏心铁是否有开裂和损坏，如有开裂和损坏应及时消除或更换。 5 检查皮带的松紧程度，必要时更换不符合要求的皮带。 6 检查手压泵工作是否正常，稿板是否有裂纹，夹轨钳口铁是否有损坏、丢失和减少。 7 检查贮油箱的油量，按说明书规定，定期补给符合要求的润滑油、润滑脂。 8 检查液压系统是否有泄露，油缸是否同步和爬行。 9观察电机、电器的转动、温升、声响及震动等情况。 10 检查安全防护装置是否牢固可靠。 11超出自检自修范围，操作者无法修理和恢复使用时，应及时报告维修班组进行处理。手

8、提式电动捣固机手提式电动捣固机 电动捣固机的维修与使用 1、检查捣固架及电镐的联接螺栓是否正常电源插头、导线、插座联接是否良好。 2、接通电源后空运转一分钟观察是否正常。正常后方可投入工作。 3、距轨枕边缘20-30mm下镐镐板与轨枕面边线成45角在进行捣固时渐放大角到80左右不断抽镐使道碴进入轨枕底。 4、使用时导线不要拉紧避免出现断线等现象。不用时导线绕好放入通风的库房保管注意防潮不得随意扔摔本机具。 5、本机严禁在潮湿空气和雨天作业。 6、在连续作业中要每周检查绝缘电阻保证绝缘电阻在大于7M的情况下才可以上线作业。 7、作业时累计500h应对镐体和镐头进行重新组装清理在捣镐作业时所产生的

9、脏物。电动软轴高频捣固机电动软轴高频捣固机 电动软轴高频捣固机是一种铁路养护机械，包括双轴伸电机、软轴、软管、减振手把、高频振捣棒等部分以及与之配套的走行架。该机振捣频率高，振捣效果好，结构简单，工作可靠，不受环境温度影响，成本低、重量轻，大大提高生产效率，减轻工人劳动强度。道砟清筛机道砟清筛机 铁道线路在运营过程中,会发生变形、磨耗、破损、腐蚀、脏污及老化,因此要对其进行养护、维修,以使其处于正常可靠的工作状态,保证行车安全。对碎石道床而言,当其不洁度(按重量计)超过30%时,应该进行清筛。道砟清筛机是清筛道床中道砟的作业机器,是大型养路机械中线路大、维修机组的主型设备。它将脏污的道砟从轨枕

10、下挖出,进行清筛后,将清洁道砟回填至道床,将筛出的污土清除到线路外。 SRM80型全断面道砟清筛机是我国现阶段应用范围比较广泛的车型。SRM80SRM80型全断面道碴清筛机型全断面道碴清筛机 SRM80型清筛机作业条件RM80型全断面道碴清筛机组成型全断面道碴清筛机组成 RM80型全断面道碴清筛机由动力装置、车体、转向架、工作装置和操纵控制系统等组成。 RM80型清筛机采用两台双轴动力转向架。清筛机走行由液压马达驱动，通过操纵控制，可实现清筛机作业低速走行和区间运行。车辆采用空气制动系统。 动力装置选用两台德国DEUTZ公司制造的BFl2L513C型风冷柴油机。前发动机为机器作业或运行提供动力

11、，还为所有输送带、液压油缸提供动力；后发动机除同样为作业或运行提供动力外，还为驱动挖掘链、振动筛等机构提供动力。RM80型全断面道碴清筛机的工作原理型全断面道碴清筛机的工作原理 RM80型全断面道碴清筛机是内燃机驱动、全液压传动的大型线路机械。它利用挖掘链的扒齿挖掘道床上的道碴并进行道碴振动筛分的原理来工作。 清筛机作业时，机器在线路轨道上低速行驶，通过穿过轨排下部，呈五边形封闭的挖掘链，靠扒齿将道碴挖起并经导槽提升到筛分装置上。脏污道碴通过振动筛的筛分后，那些符合标准、清洁的道碴，经道碴溜槽、导板及回填输送带回填到线路上。碎石及污土经主污土输送带、回转污土输送带输送到线路两侧或卸到污土车上。

12、配砟整形车配砟整形车 在铁路线路的新建、维修和大修过程中,道床的配砟、整形是必不可少的一项工作。一般,配砟整形车位于作业机组中或作业机组之首或穿插于捣固车之后,用于将道床整理成形,同时将散落在轨枕或扣件上的道砟清扫干净,它具有对道床进行配砟、整形和清扫轨枕枕面等作用。 SPZ - 200 型双向道床配砟整形车是我国现阶段应用范围最广的车型。SPZ-200单向配碴整形车单向配碴整形车 作用：具有对道床进行抛砟、配砟、整形和清扫轨枕等作用。 应用：配砟车可编挂于捣固车之前，使捣固前道床断面成形，布砟均匀，方便捣固；也可编挂于捣固车之后，使捣固后道床得到进一步整理成形，同时将散落在轨枕或扣件上的道砟

13、清扫干净。SPZ200型配砟整形车组成型配砟整形车组成SPZ200型配砟整形车结构型配砟整形车结构动力传动系统由风冷柴油机万向传动轴分动齿轮箱高压油泵液压马达车轴齿轮等组成。工作装置是完成配砟整形作业的执行机构，由侧犁中犁和清扫装置组成。液压系统包括走行驱动系统和作业机构控制系统。电气系统按照控制功能分为电源和柴油机控制电路液压走行电路作业控制电路照明电路监视和报警电路辅助控制电路。SPZ-200配砟整形车结构示意图配砟整形车结构示意图11发动机室发动机室 22传动装置传动装置 33作业装置作业装置 44走行装置走行装置 55基础制动系统基础制动系统 66液压油箱液压油箱 77大灯大灯 88牵

14、引装置牵引装置 99车架车架 1010清扫装置清扫装置 1111驾驶室驾驶室SPZ200型配砟整形车的作业特点型配砟整形车的作业特点1通过改变中犁装置的中犁板不同的启闭组合可以完成 八种工况的配砟作业，道砟流向如图所示(a)移动道砟从轨道中心至道肩；（b）移动道砟从砟肩至轨道中心；（c）移动道砟从轨道的左侧至右侧；（d）移动道砟从轨道的右侧至左侧；（e）将左侧砟肩道砟回填至右股钢轨内心；（f）将右侧砟肩回填至左股钢轨内侧；（g）将右股钢轨内侧道砟移至砟肩；（h）将左股钢轨内侧道砟移至砟肩 2通过改变侧犁装置的翼犁板角度，可以完成四种工况的运砟及道床整形作业，如图所示（a）将道砟从边坡移至枕端；

15、（b）将道砟从枕端移至边坡；（c）将道砟沿线路方向运送；（d）整平路肩面SPZ200型配砟整形车主要技术性能型配砟整形车主要技术性能性能参数性能参数性能参数性能参数最高双向自行速度最高双向自行速度最高联挂运行速度最高联挂运行速度作业走行速度作业走行速度每侧最大作业宽度每侧最大作业宽度80km/h100km/h3.3m(由轨道由轨道中心起中心起)012km/h单车紧急制动距离单车紧急制动距离传动方式传动方式柴油机功率柴油机功率质质 量量400m(以以80km/h运行运行)液压传动液压传动348kw28t捣固车捣固车 捣固车用在铁路线路的新线建设、旧线大修清筛和运营线路维修作业中,对轨道进行拨道、

16、起道抄平、道砟捣固及道床肩部道砟的夯实作业,使轨道方向、左右水平和前后高低均达到线路设计标准或线路维修规则的要求,提高道床石砟的密实度,增加轨道的稳定性,保证列车安全运行。 目前,国内捣固车主要车型是D08 - 32 型和D09 - 32型,都是从奥地利普拉塞- 陶依尔公司引进先进技术,经消化吸收后基本实现国产化。目前,已在全国铁路线路修理、提速线路改造和新线建设中得到广泛应用。DWL-48捣稳车捣稳车整机技术参数整机技术参数主要技术参数主要技术参数长度约（车钩回转中心距）长度约（车钩回转中心距） 33990 mm高度高度 4130 mm宽度宽度 3050 mm转向架转向架1芯盘中心到转向架芯

17、盘中心到转向架2中心销中心之间距离（运行状态）中心销中心之间距离（运行状态） 12545 mm转向架转向架1到转向架到转向架3芯盘中心之间距离芯盘中心之间距离 15800 mm转向架转向架3芯盘中心到转向架芯盘中心到转向架4之间距离之间距离 11000 mm转向架转向架1、转向架、转向架3、转向架、转向架4，轴距，轴距 1800 mm转向架转向架2轴距轴距 1500 mm转向架转向架1、3、4轮径轮径 920 mm整机技术参数整机技术参数工作小车轮径工作小车轮径 850 mm轨距轨距 1435 mm发动机发动机1型号型号 KHD BF8M-1015CP额定功率额定功率 440 kW (作业模式

18、作业模式)额定功率额定功率 370 kW (运行模式运行模式)发动机发动机2型号型号 KHD BF6M-1013C应急发动机型号应急发动机型号 Hatz额定功率额定功率 18.5 kW换档变速箱换档变速箱 ZF齿轮箱，型号：齿轮箱，型号：4WG-65传动路线传动路线柴油机柴油机液力变矩器液力变矩器4和动力换档变速箱和动力换档变速箱 传动轴传动轴 分动箱分动箱 轮对轮对 传动轴传动轴车轴齿轮箱车轴齿轮箱 车轴齿轮箱车轴齿轮箱 中间支撑中间支撑 传动轴传动轴动轴轴动轴轴轮对轮对 作业驱动作业驱动 静液压驱动，由一个安装在分动齿轮箱上的液压马达驱动前转向架上的两根车轴，并且通过另外一台液压马达驱动第

19、六根车轴（辅助驱动，译者加注） 转向架转向架 本车有三个2轴转向架。在走行和作业过程中，前转向架均为驱动转向架，后转向架不参与走行驱动，但后转向架的第根轴参与作业驱动。 作业过程中，工作小车的运动由工作小车转向架上轴与轴驱动。前转向架前转向架卫星小车转向架卫星小车转向架后转向架后转向架工作装置工作装置 1、捣固装置捣固装置概述捣固装置概述 相对于线路中心，有两组对称排列的三轨枕捣固装置，共计48把捣镐，可同时捣固3根轨枕。 捣镐对称排列在钢轨两侧。 位于两侧的三轨枕捣固装置，通过4根导向柱安装在一个捣固框架上，捣固框架安装在工作小车构架上。 工作小车前端，支承在一个与主车架相连接的支撑滚轮装置

20、上，并能够沿车体方向作纵向运动。 工作小车后端，支撑在一双轴转向架上。作业过程中，大车匀速向前运动，液压马达驱动工作小车作工作循环往复运动。 操作者可根据需要选择作业模式，作业模式有全自动、半自动、手动捣固。 在曲线上作业时，捣固装置可自动横移来对准钢轨中心。（相对于曲线半径的对应）。压力振动捣固压力振动捣固异步衡压捣固原理异步衡压捣固原理 全部捣固镐施加给道碴相同的压力，并进行独立的运动。这意味着：单个捣固镐之间的受力绝对平衡，全部捣固镐压力是相等的。下插力取决于道床阻力，捣固镐之间的移动完全独立。 在捣固作业过程中，每对捣固镐都将受到一定阻力。一旦某对捣镐的阻力达到预先设定的夹持压力，相应

21、的那对捣固镐自动停止夹持动作。其它捣固镐将继续夹持，直到它们在石碴道床里遇到相同的阻力。 根据此原理，Plasser & Theurer的异步衡压捣固系统可以保证捣固作业的一致性。 捣固镐由特殊钢材锻造而成，成对排列在钢轨的内、外侧和枕木的两边。 捣镐的圆柱形尾部，用螺栓和镐臂连接。拆卸捣镐时，只需松开两颗紧固螺栓，换上新捣镐后重新上紧紧固螺栓。镐掌表面覆盖有耐磨的钨合金材料，并且尾部为铲状结构，镐掌处的波浪结构可以增大捣镐与道碴的接触大面积；铲状结构还有利于捣镐下插到道床底部。磨损（或损坏）的捣镐必须及时进行更换。振动振动 捣镐的振动运动是由安装在捣固装置上的振动偏捣镐的振动运动是由安装在捣

22、固装置上的振动偏心轴产生，振动偏心轴由液压马达驱动。偏心运心轴产生，振动偏心轴由液压马达驱动。偏心运动通过夹持油缸活塞杆传递至动通过夹持油缸活塞杆传递至镐镐臂，从而实现捣臂，从而实现捣镐的振动运动。镐的振动运动。 振动轴转速：振动轴转速： 约约2200 r/min2200 r/min 捣镐振动频率：捣镐振动频率： 约约35 Hz35 Hz 捣镐镐尖振幅：捣镐镐尖振幅： 约约10 mm10 mm2 2、起拨道装置、起拨道装置2.1起道过程起道过程 起道夹轨钳直接作用钢轨轨头，而无需在石碴道床上设置其它任何支撑。 每一套起道夹轨钳对应有两个拨道滚轮。在夹轨钳闭合位时，夹轨钳轮盘夹住钢轨轨头的内侧与

23、外侧。这些可以滚动夹轨钳轮盘形成一对夹钳，由油缸控制打开与闭合。 起道夹轨钳布置和垂直起道力使钢轨倾斜或使钢轨扣件形成额外的应力。在起道过程中起道提升油缸向车架方向提升，四个夹持点同时向上提升钢轨。2.2拨道过程拨道过程 拨道装置安装了两个双轮缘拨道滚轮，并通过两个水平布置的拨道油缸连接到工作小车车架上。拨道过程中，拨道油缸使两个起拨道架向所需要的方向移动。通过拨道滚轮凸缘把拨道力传递给钢轨。这种拨道力的分配方式对钢轨扣件施加的有害应力最小，没有冲击，并能使钢轨移至正确的位置。 3、稳定装置总图、稳定装置总图 稳定装置稳定装置 两组动力稳定装置位于稳定小车的下部。通过平行连杆机构连接到稳定小车

24、车架上。 激振频率：042Hz。 最大激振力：235kN。 稳定装置控制：控制操作台位于捣固车上的作业司机室的作业操作位。有捣固作业操作司机进行操作。 动力稳定车动力稳定车 铁路线路经过破底清筛和捣固作业后,道床仍不够密实,道床横向阻力和稳定性都较差。动力稳定车是模拟列车运行时对轨道产生的压力和振动等综合作用而工作的。动力稳定车的作业可以使大、维修后铁路线路迅速提高道床横向阻力和道床的稳定性,从而提高线路维修后首次列车的运行速度,为取消线路作业后列车慢行创造了条件。 WD320型动力稳定车是我国现阶段应用范围比较广泛的车型。WD-320WD-320型动力稳定车型动力稳定车 WD-320WD-3

25、20型动力稳定车主要技术性能型动力稳定车主要技术性能 WD-320型动力稳定车在封锁线路的条件下，模拟列车运行时对轨道产生的压力和振动等综合作用，对疏松的道床进行密实，以迅速提高线路的横向阻力和道床的整体稳定性，降低线路维修作业后列车限速运行的限定条件。在作业过程中，动力稳定车采用连续走行的作业方式，通过其稳定装置产生的强烈水平振动及施加于钢轨的垂直压力，使道碴重新排列达到密实，并使轨道有控制地均匀下沉。作业流程图作业流程图作业条件作业条件1、稳定车作业时，必须封锁线路，通常与捣固车等作业车辆配合作业。2、当线间距6.5m时，封锁时邻线速度应160km/h。3、运行时，通过的最小曲线半径：10

26、0m ；作业时，通过的最小曲线半径：180m。4、在线路水平严重不良地段禁止使用。 作业地段的曲线最大超高150mm、曲线半径250m、最大坡度33。5、环境温度范围：-10C +50C 6、工程线作业进入前，机长必须认真查看线路，高低方向平顺，水平不大于25mm，无严重三角坑；全断面清筛后线路必须先捣固，再稳定。钢轨打磨车钢轨打磨车 钢轨打磨一般是指消除钢轨周期性和非周期性短波不平顺而进行的作业。钢轨打磨车的使用可以及时消除钢轨的表面伤损,有利于延长钢轨使用寿命,极大提高了轨道的平顺性和旅客列车的舒适。 我国铁路钢轨打磨工作起步较晚,目前使用最多的车型是美国制造的PGM - 48型打磨列车。

27、钢轨打磨的原因 由于列车的动力作用、自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常会发生伤损情况，造成了钢轨寿命缩短，养护工作量增加增加、养护成本增加，甚至会严重影响行车安全。钢轨打磨的目的通过打磨机或者打磨列车对钢轨头部滚动表面的打磨，以及消除钢轨表面不平顺、轨头表面缺陷及将轨头轮廓恢复到原始设计要求，从而实现减缓钢轨表面缺陷的发展；提高钢轨表面的平滑度，进一步达到改善旅客乘车舒适度，降低轮轨噪音、延长钢轨使用寿命。PGM-48型打磨车的系统组成主要由以下几个部分组成：1转向架 2车架 3牵引装置 4打磨装置 5防火装置 6检测系统 7液压系统 8电气系统 9气动系统 10动力系统 11制动系统打磨车的外观组成PGM-48型打磨车动力部分控制系统PGM-48型打磨车动力部分控制系统PGM-48型打磨车部分电气系统 P