关于FX-5系列液压起复设备使用问题分析和建议

1、 关于FX5系列液压起复设备使用问题分析和建议 童黎明摘 要：本文主要介绍了FX-5系列液压起复设备在脱轨救援起复工作存在的问题，针对问题笔者进行了分析思考，并结合起复验证提出了改进建议。Key：救援；液压；设备；问题；建议： TN16 ： A ： 1673-1069（2016）20-179-20 引言脱轨是指机车车辆轮对与钢轨接触的轮面离开钢轨轨面，它是铁路部门在运输生产中多发的一种铁路交通事故。对脱轨的机车车辆采用顶起后横移走行部、使轮对重新落于钢轨轨面的起复方法（简称顶复），具有救援出动机动灵活、现场占用空间小、机具灵巧、救援组织便捷的特点，顶复方法也是目前铁路部门救援起复中的优先采用的

2、方法。在顶复当中，液压起复横移设备既是顶复作业必不可少的机具，也是关系到救援起复成败的关键因素。液压起复设备是利用液压传动的基本原理，使液体的压力能转换为原动机的机械能。液压油在液压泵的压缩作用下，经过液压阀、液压管注入顶镐推动顶镐活塞运动，从而驱动工作机构，实现垂直上升运动和直线水平移动。FX-5系列液压起复设备是目前铁路救援现场使用的主型液压起复设备之一。该设备主要由液压镐、连接油管、液压泵站、过梁、横动小车等五部分组成。液压镐依靠液压泵站及辅助机构将液压油的压力能转换为顶镐支柱的机械能，使顶镐支柱垂直上升运动，从而顶起脱轨的机车车辆走行部，带动机车车辆轮对上升到钢轨轨面水平线以上（见图1

3、）；横动小车依靠液压泵站注入的液压油推动活塞和连杆，连杆推动横动小车，使横动小车带动顶镐沿水平方向直线运动（见图1），从而横移顶起的机车车辆走行部，使机车车辆轮对移动至钢轨轨面上方，从而实现对脱线机车、车辆的复旧。1 概况在某次事故中，主要使用FX-5系列液压起复设备进行了起复工作。事故现场状况为：列车编组40辆-3151吨-换长51.1，本务机车：SS4型机车1台，全列因自然灾害全列在铁路隧道内停车。经现场勘查列车脱线17辆（含本务SS4型机车），其中，10辆脱线车辆台车远离基本轨500至700mm不等，台车中心线与钢轨轨面垂直方向呈30至50度夹角，脱轨车辆下部线路损毁严重。铁路专业救援队

4、伍从隧道南北口两个方向组织救援起复，起复脱轨机车车辆时以使用FX-5系列液压起复设备。2 使用中的主要问题这次事故起复工作全部在隧道内作业，工作环境通风散热条件差、环境温度较高。需要起复的机车、车辆型号多、结构复杂：脱轨机车为SS4型机车，全长33米，单节四轴自重92吨；脱轨车辆包含G70型、G60型、P62型、G17型、P62T型、P64A型、P62N型、P65型、C62BT型、C64K型、C60型、N17A型、NX17B型共13个型号的17个车辆。尤其是脱轨的平板车均为重载车辆，脱线后台车离开基本轨500-700mm不等，且车体倾斜，液压横移设备无法从正面一次进入有效顶升点，车体扶正及抬升

5、脱轨车高度要求高，需多次反复作业。这次起复作业过程，既是对起复组织工作的考验，也是对主要起复机具FX-5系列液压起复设备连续工作能力的验证（见图2）。在先期使用的FX-5系列液压起复设备连续工作2小时，连续复位两台脱轨车辆之后，受一次连续工作时间过长和隧道内环境温度过高（环境温度42摄氏度）的影响，液压设备工作能力严重下滑。一是液压油发热严重，环境温度42摄氏度，液压油温度高于80摄氏度，直接影响作业安全。二是顶升力和横推力下降，甚至出现间断性丧失。其原因是液压油温度上升、密度降低，压力泵无建立工作压力。3 现场采取的对策针对液压起复设备出现的液压油温度过高、液压镐顶升力和横移力急剧下降的问题

6、，一方面现场组织立即增加一台FX-5系列液压设备，与原有的三套设备配合，两套为一个工作组，每个工作组的两套设备轮流使用，使液压机具一次连续工作时间减半。另一方面，在现场采用水浇的方式提高液压油散热效率。结合液压起复设备的工作间歇，现场临时使用浇水降温的办法，冷却顶镐的镐头、机体外壳及油管，更快地降低液压油温度，加快机具恢复性能。4 改进建议FX-5型液压起复设备的三级缸及横移梁为高强度合金钢制造，机动泵站采用汽油机，其主要指标如下：机动泵站功率：10.5PS。各级油缸起升推力：一级201吨、二级135吨、三级82吨。各级油缸起升高度：一级172mm、二级160mm、三级156mm。横移油缸：推

7、力10吨，拉力6吨。横移距离：205mm/次。液压油箱容积：43L，压力52MPa。液压油流速：5.5L/min。液压油冷却方式：自然冷却。高压胶管：型号2X6-60，长度8m。通过以上主要指标分析，结合现场应用的实际情况，可以得出制约FX-5系列液压设备连续工作能力的主要因素有：一是液压油流速过慢，造成升镐和横移时间长，延长了机具的负荷时间和液压油的承压时间；二是只设置一个油箱，没有副油箱，无法对液压油实施隔离冷却；三是液压油只有自然冷却的散热方式，散热效率低，且受环境温度的影响大。对以上问题建议采取的改进措施是：提高液压油流速。将液压油流速由5.5L/min提高到8 L/min，一方面加快升镐和横移时间，减少机具的整个负荷时间；另一方面可以快速置换发热的液压油。按照油箱容积43L计算，流速提高后，一次回收液压油时间可以由8分钟压缩到5分钟，提高时间约3分钟。增加散热型备用液压油箱。设置备用液压油箱后，在担当连续负荷前，通过转换阀连接备用油箱。利用作业间隙，快速回收既有油箱工作后的液压油，通过转换阀将液压油快速回收至该油箱内进行散热。同时，给增设的副油箱加装散热片，加快液压油散热（见图3）。加装强排风扇。将排风管加装在副油箱上，副油箱五面管状一端排空，强加压风扇从一