养路机械基础

第二节液压方枕器铁道线路在列车运行的作用下，由于线路钢轨产生爬行现象，在防爬器的传动作用下，就会使轨枕随同钢轨产生位移或倾斜。部分轨枕产生位移后，由于分布不均匀而使轨枕的承载压力有所不同。因此，就容易使线路出现超限处所，同时也影响线路的外观状态。当轨枕位移较严重时，就应及时进行校正。在线路的中修过程中，还要对所有的轨枕进行全部校正。校正轨枕所用的机具称轨枕方正器。方正器的种类较多，有机械螺旋式、液压传动式等，下面我们介绍一种YYF-I型液压方枕器。一、YYF-Ⅱ型液压方枕器的结构及工作原理YYF-Ⅱ型液压方枕的结构如图7-3所示。图7-3液压方枕器结构1—推力板；2—回位弹簧；3—驱动油缸；4—手提梁；5—缸荷阀；6—手柄插座；7—加油口螺塞；8—油箱；9—底座。在图中，方枕器的驱动元件由油泵产生压力油驱动液压缸3进行。液压缸的右端，通过缸筒上的螺纹，使液压缸安装在底座9上。在底座的右端设有一个固定推力板，在使用中，推力板的作用面直接作用在轨枕的侧面。在液压缸的左端活塞杆上,设有另一个活动推力板，活动推力板作用在另一轨枕的侧面。为了增加推力板与轨枕作用面的接触摩擦，将推力板加工成许多沟槽。当液压缸的无杆腔注入液压油后，在液体压力作用下,活塞就会外伸，而通过推力板使两轨轨枕间的距离改变，达到方枕的目的。方枕完毕后，当打开液压系统的卸荷阀时,活塞杆在液压缸两侧回位弹簧的拉力作用下，使活塞杆回缩至初始位置。在液压缸的上半部分，旋动手柄，当旋紧手柄时，卸荷阀5关闭，手动油泵可直接向液压缸注油。旋松手柄后，液压缸内的压力油通过卸荷阀5进行卸荷。手动油泵为一个柱塞式结构，使用时，将油泵操作手柄插入手柄插座6内，只要卸荷阀关闭，往复扳动手柄即可使油泵动作。检查油箱8内的加油情况，都是通过加油口螺塞7进行的。二、YYF-Ⅱ型液压方枕器的使用1.使用前，检查油箱内的油液情况及各机械连接部位有无松动现象。油液质量不好时，应进行更换，油量不足时，进行补充，松动部位应进行紧固。2.使用时，先扒除方枕部位的少量石碴，将方枕器平稳地放置在两轨枕中间，使推力板顶住轨枕的中部。拧紧卸荷阀，往复扳动油泵手柄。方枕作业完毕后旋松卸荷阀手柄，将方枕器提出。3.使用时，对混凝土轨枕，推力板为倾斜角13°的斜板。当用于木枕方正时，应更换成平头的推力板。4.当活塞杆到达红色标志的位置时，活塞已到达极限位置，这时不能再继续泵油，防止损坏方枕器。5.在使用中，如遇来车时，应及时旋开卸荷阀，并将方枕器及时移出线路，以确保行车的安全。第八章大型养路机械简介传统的道碴线路，随着行车速度的提高，对线路的养护工作提出了更高的要求，对线路的方向和水平要求更严。列车对轨道及道床的动、静荷载明显增加，使轨道应力也不断增加。导致道碴颗粒大规模再分布和迅速破坏。与此同时，使轨排下沉，使线路的方向和水平迅速偏离设计状态，尤其是在曲线地段。这样对养路机械提出了更新要求，下面我们介绍几种大型养路机械。第一节08-32型综合捣固车一、概述捣固车用在铁道线路的新线建设、旧线大修清筛和运营线路维修作业中，对轨道进行拨道、起道抄平、对道床石碴的捣固及道床肩部石碴的夯实作业，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，提高道床石碴的密实度，增加轨道的稳定性，保证列车安全运行都起着重要作用。捣固车可以单独进行起拨道抄平作业或是捣固作业，但是为了提高作业质量，一般情况都是拨道、起道抄平、捣固作业同时进行，即综合作业。捣固车与石碴回填整形车、动力稳定车或者枕间夯实车配套作业,组成机械化维修列车，简称MDZ机组，使用MDZ机组进行线路维修作业，可以大大地提高线路质量，作业后线路的容许行车速度可以达到80km/h以上，同时，可减少列车慢行次数。目前与捣固车配套使用的机械有石碴回填整形车、动力稳定车。捣固车必须封销线路进行作业，捣固车在运行状态下与其它机械连挂进入封闭区间，到达作业地点后，机组解体，捣固车由运行状态转换为作业状态后开始工作，作业中捣固车需要操纵及辅助人员共5～7人，若线路封闭3h，捣固车可以完成2km左右的线路综合维修。捣固车运行时，在一端司机室由一人驾驶，最高运行速度达80km/h，长途运行时捣固车可以连挂在货运列车的尾部。二、08-32型综合捣固车的结构及工作原理我国于1984年引进普拉塞与陶依尔公司的08-32型拨道、起道抄平捣固车，1990年又引进了08-32型捣固车的生产制造技术，在昆明机械厂开始批量生产08-32捣固车，逐步装备线路大修段、线路机械化维修段。08-32型捣固车是目前应用最广泛的一种捣固车，由于它结构先进、功能齐全，近年来得到世界各国铁路工务部门的使用。图8-1是08-32型捣固车的结构外形图。08-32型捣固车有32个捣固镐头，同时可以捣固两根轨枕，作业走行是步进式，为多功能的线路捣固车。图8-108-32型捣固车1图8-108-32型捣固车1—后司机室；2—中间车顶；3—高低检测弦线；4—油箱；5—柴油机；6—前司机室；7—D点检测轮；8—分动箱；9—传动轴；10—方向检测弦；11—液力机械变速箱；12—起拨道装置；13—C点检测轮；14—夯实器；15—捣固装置；16—转向架；17—B点检测轮；18—材料车；19—A点检测轮；20—激光发射器。08-32型捣固车是机、电、液、气为一体的机械，采用了大量的先进技术，如电液伺服控制技术、自动检测技术、微机控制技术、激光准直等。08-32型捣固车主机是由两轴转向架、专用车体和前、后司机室、捣固装置、夯实装置、起拨道装置、检测装置、液压系统、电气系统、气动系统、动力及动力传动系统、制动系统、操纵装置等组成。附属设备有材料车、激光准直设备、线路测量设备等。（一）发动机及动力传动系统08-32型捣固车采用一台功率为235kW（2300r/min）F12L413F型风冷柴油机为动力,分别驱动液力变矩器和液压泵、制冷压缩机、空气压缩机。捣固车的高速走行采用液力机械传动;工作装置和作业走行机构采用液压传动;检测装置和锁定机构以及高速运行时的制动采用气动。（二）工作装置08-32型捣固车的工作装置包括捣固装置、夯实装置和起拨道装置。捣固装置用于捣固钢轨两侧的枕底道碴，提高枕底道碴的密实度，并与起拨道装置相配合，消除轨道的高低不平，增强轨道的稳定性。夯实装置作用于道床肩部，通过夯实道床肩部的石碴来提高道床的横向阻力，增强轨道的稳定性。起拨道装置作用于钢轨头部,使轨排产生位移,结合捣固作用,恢复轨道的几何尺寸,提高轨道的平顺性。三套工作装置可以同时工作，对线路进行捣固、夯实、起拨道综合作业。也可以单独进行捣固或是起拨道作业，但在单独捣固作业时，为了提高捣固质量应有适当的起道量。所以，在一般情况下，捣固装置和起拨道装置是同时工作的。（三）转向架捣固车的走行部采用两轴转向架，后拖车是单轴车。(四)车体及司机室车体是捣固车的基础，是安装发动机、动力传动装置、工作装置、检测装置、辅助设备及司机室的基础，并起着传递牵引力、制动力和工作机构作用力的作用。前后司机室通过橡胶减振器，分别安装于主车架的前后端部。捣固车工作装置多、自动化程度高，作业或运行的所有操纵与仪表监控均集中分布在两个司机室内，其中前司机室主要是线路轨道几何参数自动或手动输入及运行操作，后司机室主要是作业操作、动力传动装置监控以及运行操作。（五）液压系统捣固车是机、电、液一体化的机械，液压系统是捣固车的重要组成部分。捣固车的整个液压系统是由以下液压回路组成:1.油泵及振动油马达回路2.捣固装置升降及捣固镐夹持液压回路。3.捣固装置横移及夯拍器升降液压回路。4.起拨道装置及作业走行油马达液压回路。5.制动及支撑油缸液压回路。捣固装置升降液压回路采用电液比例控制，起、拨道液压回路采用电液伺服控制。这些液压回路与相应的反馈机构、执行机构和控制放大电路共同组成几套独立的电液比例（伺服）位置控制系统。（六）轨道线路方向及水平的检测与整正原理对铁路轨道进行拨道与起道抄平作业的目的,是消除轨道在使用中产生的轨道方向,左右水平，前、后高低的偏差，使轨道达到线路维修规则所要求的尺寸。08-32捣固车采用单弦检测轨道方向，它有四点式偏差检测、三点式偏差检测及激光矫直三种偏差自动检测拨道方式。双弦检测轨道的前、后、高低。（七）线路方向及水平检测装置1.线路方向偏差检测装置线路方向偏差检测装置是由四台检测小车、一根钢弦、两台矢距传感器及相应的显示仪表组成。图8-2所示是线路方向偏差检测装置的示意图(图中显示部件未画出)。图8-2线路方向偏差检测装置示意图A、B、C、D——检测小车；H1、H2、H3-矢距传感器；1—检测弦线；2—检查弦线；3—弦线张紧气缸。张紧的弦线是线路方向偏差检测系统的基准线，而这一基准线又是从两台传感器H1和H2的拨叉中间穿过的，在传感器进行标定时，只有A、B、C、D四台检测小车完全在一条直线上时，即这四台小车所接触的那股钢轨的方向是一条直线时,传感器上的电位计输出的电位差才是零。这样，当在B或C小车处，线路方向出现偏差时,就会在相应的传感器上输出偏差信号。同时，这个偏差信号也在前后司机室的仪表盘上（B33和B19）反映出来。从表上显示的拨道方向和拨道量可使操作司机了解实际线路方向偏差的方向及大小。2.线路纵向高低检测装置线路纵向高低检测装置是由安装在B、C、D三台检测小车上的检测杆、两根钢弦线及两台高低传感器组成，如图8-3所示。图8-3线路纵向高低检测装置示意图1—钢弦线；2—高低传感器；3—导套；4—张紧气缸；5—标尺；6—升降电机；F、M、R—前、中后检测杆；B、C、D—检测小车；Pr、Pm、Pf—电子摆。由于线路纵向高低在两股钢轨上不完全相同，在不同区段要选择左股或右股钢轨为基准，所以每股钢轨上各有一套纵向高低偏差检测装置。当依靠气缸4使钢弦线1在测杆R与F之间张紧时，钢弦线的位置实际上就是B与D小车轮之间轨面纵向高低的基准线，其长度为13.65m，检测杆M升降位移的数量就反映出该点线路对RF基准线的高低偏差量。3.线路横向水平检测装置电子摆是一种检测物体水平状态的机械电子传感器。如图8-4所示，是它的结构简图。当底座处于水平位置时，摆锤保持垂直状态。此时，电位计上的可动触点处于中立位置。电路平衡，没有信号输出。当检测小车左右倾斜时，摆锤将向一侧摆动，经机械传动系统使电位计转动，就会输出相应的电信号。这个电信号的大小实际上就是与底座相连的检测小车的倾斜度，也就是线路两股钢轨的横向水平差值。图8-4电子摆示意图1—外壳；2—电位计；3—传动机构；4—摆锤；5—硅油；6—底座。4.激光矫直装置。5.光学水准仪测量装置。6.线路方向及水平检查记录装置。（八）电气系统08-32捣固车的电气系统担负着全车各种作业的控制任务。它是整车的大脑，直接指挥各种作业。（九）空气制动及气动系统08-32型捣固车的制动系统包括风源、空气制动部分(制动机)、基础制动装置、液压制动及手制动。三、09-32型综合捣固车简介09-32型综合捣固车是在08-32型捣固车的基础上加以改进的车型，是一台连续作业的捣固车。该车主车架和辅助车架分开，如图8-5所示。所以捣固车在其捣固装置作循环作业时，可以连续向前运行。受加速和制动作用的质量只有整体车的20%。将捣固装置放在独立的辅助车架上，使工作人员和某些部件免受不必要的惯性干扰，也减少了主车的震动和颠簸。图8-5.09-32型捣固车示意图1—主车架；2—辅助车架；3—捣固装置。自带动力和制动装置。该车具有以下特点:1.工作效率比同类机械的效率高约40%。进行捣固作业时，其工作装置向前移动所需的时间比整个机械向前移动的时间要短。2.工作装置框架相对于主车架的周期性动作是通过液压缸实现的。因此，与通过驱动轮对而使整个机器向前移动相比，周期性动作的加速和减速率更大。3.由于该车没有加速时的颠簸和制动的震动，因此，给操作人员创造了较舒适的工作条件。同时，这种捣固车的特殊结构可防止工作装置的振动传至主车架，从而进一步提高操作人员的舒适程度。4.该车不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且对机械本身也大有好处。因主车架和工作装置框架分开，不会因机械作业而发生振动。加上作业机械连续向前运动，对框架、发动机和制动机的应变影响较小。四、使用及保养注意事项（一）使用注意事项1.准备工作（1）按程序和规定对机器进行润滑。（2）检查机器的燃油液面，使之达到规定高度。（3）检查各制动部位的情况，调整制动功能。（4）检查机器各个装置的零、部件有无损坏、松动或丢失的情况，并更换或补充。（5）使作业控制主开关、作业气动、所有液压回路、作业驱动控制杆均处于“断开”位，将变速杆处于空档位。2.作业操纵（1）依次将中间触杆、拨道小车、测量小车、后部张紧小车、前传感器装置旋至提升位置，开锁并放下。继而张紧抄平弦，接通“UVA”回路，最后降下起道、夯拍和捣固装置。检查所有作业装置是否处于正确位置。（2）进行捣固作业时，首先调整好捣固深度，一般情况下应使枕底至捣固头上沿间的距离保持有15mm。同时要调节好捣固镐张开的宽度。夹实的压力则应调节在9～13MPa之间。当从下线段转入曲线段作业时，应在钢轨上方使捣固装置对中。（3）进行抄平起道时，当捣固装置下降，起道就会自动开始。起道最的大小依靠伺服液来控制，因此，要密切监视控制板上的左、右两毫安表（显示伺服阀的作用）。当位于中间触杆上的起道传感器达到0位时，起道自动停止。（4）无论什么时候均可使用夯拍器。左、右两个夯拍器既可同时工作，也可只使用一个而关闭另一个。（5）拨道往往不能一次完成，需反复进行。此时可将开关拨至“反复”位上，不做捣固的拨道时，有一专设开关，将此开关定在“进行”位时，拨道即会自动开始，此时捣固装置并不下降。（6）使用激光束时，先将开关选择器直接拨至“调整”位，然后安设好激光装置，再将选择器拨至“作业”位即可。（7）使用电子摆时，在直线上，要将电子摆回路的选择器旋向相对于基准轨的一边。在曲线上，则旋向曲线外轨。（二）保养注意事项1.应重点检查各油路、风路有无漏油、漏气、漏水现象。检查电气系统各开关位置是否正确，有问题立即纠正。2.应注意排除柴油发动机冷却系统、空气制动系统中的积水。3.对机器各主要部位进行润滑。第二节RM80型道碴清筛机一、概况RM80型道碴清筛机是奥地利普拉塞--陶依尔公司70年代后期生产的一种轨行式、全断面、枕底道碴清筛机，是较新型、较先进的高效清筛机。总重91t，具有两个中心距为23m的两轴转向架，并在这两个转向架前后各有一根角重轴。该机总驱动率由两台功率为333kW的柴油机提供。机器全部采用液体传动。作业时，五边形的挖掘链直接将道碴送到筛分装置上。挖掘链的速度可在1.9m/s到3.5m/s之间调节。挖掘链的枕下导槽标准宽度为4m，但可向左扩宽500mm，向右扩充500至1000mm，筛分装置由三层筛网组成，总面积为30m2。清筛过的道碴由两条清碴分配传送带传送并分到整个道床上这两条输送带是可调的。整平链把多余的道碴推开，从而形成良好的道床面。筛下的污土由可旋转的传送带送走。该机还配有起道和拨道装置，可调节挖掘深度。二、RM80型道碴清筛机的主要结构及工作原理RM80型道碴清筛机的结构如图8-6所示。图8-6RM80型道碴清筛机的构造1、10—走行轴；2—污土传送带；3—隔音驾驶作业室；4—挖掘机构；5—道碴回填装置；6—输碴罩；7—操纵筛子隔音司机室；8—隔音动力间；9—隔音驾驶室；11—液压驱动装置；12—检查道碴分布的监控间；13—道碴仓；14—振动筛；15—道碴整平装置；16—多通道记录仪；17—液压驱动装置；18—隔音动力间。（一）车架车架由型钢和钢板焊接而成。包括一根中梁和两根侧梁,它能承受纵向力约2000kN，以便编入列车连挂。在车架两端安装自动中心车钩。（二）动力与传动动力为两台德国生产的风冷柴油机，分别安装在清筛机前后部，均与前、后司机室分开安装。其中前部柴油机为清碴分配装置和污土输送装置提供动力，同时也为前转向架提供作业和区间运行所需的动力。后部柴油机则为挖掘装置和筛分装置提供动力，同时也向后转向架提供作业和区间走行时所需的动力。柴油机借万向节传动驱动分动齿轮箱，再由分动齿轮箱驱动各个液压泵，液压泵泵出高压油供给各液动机（液压马达或油缸）。全部采用液压传动。（三）走行装置走行装置由两台两轴式转向架组成。走行驱动无论是作业还是区间运行，全部采用容积式静液压传动。每个转向架上均安装有制动装置、撒砂装置及减振弹簧装置等。（四）挖掘装置挖掘装置为一条呈五边形的循环链，安装在两转向架间的车体中部。其功能是将枕底以下污碴挖出来，并提升和运输到筛子里以供筛分。它是清筛机的工作机构之一。挖掘链的底边为水平，垂直于线路纵向，从轨枕底下横穿而过。链的两个斜边与车架约成30°左右倾角，并在车架上交会于顶点。如图8-7所示。图8-7挖掘机构示意图1—枕下链槽；2—下降弯角链槽；3、9—滚轮；4—下降链槽；5—扒板；6—拖板滑轨；7—上下拖板；8—托链导轨；10—提升链槽；11—提升弯角链槽；12—弯角滚轮；13—液压马达；14—联轴器；15、16—减速器；17—链节；18—挖掘链轮；19—张紧油缸；20—支架轴；21—支架。挖掘链条由扒碴板和中间链节等组成。扒碴板上安装有5个扒齿。挖掘链的驱动采用液压传动，由十台变量轴向柱塞式液压马达驱动。挖掘链的导向装置为两个倾斜导槽（其中一个称上升导槽，一个称下降导槽）和一个水平导槽，它们均为耐磨钢制成。在提升导槽上部底板上，有一个由液压操纵的活门，当在线路翻浆冒泥地段清筛或有其它特殊要求时,可将活门抽开,使废弃的污碴从这里直接落入污土输送装置（不经过筛子），送至前方抛到轨道以外。在水平导槽的左前转角处的外侧，还装着一个液压控制的喂料犁，必要时可利用它将附加的道碴刮入导槽,以防止石碴甩出线路,造成浪费。在下降斜导槽的下部安装一个液压张紧和调节装置，在油缸作用下可张紧链条。（五）筛分装置筛子是一个三层的直线振动筛，如图8-8所示。筛子的激振器为两根偏心相对的轴，当这两根轴以相同的转速同步异向旋转时，平行于筛面方向的振动相互抵消，垂直于筛面方向的振动相互迭加，故仅存在垂直于筛面的直线振动。它的清筛效率和质量都优越于圆振动筛。图8-8振动筛1—筛箱；2—激振电机；3-弹簧。（六）清碴分配装置1211本装置为两条分配的输送带，位于筛子的末端，筛子上有一个液压控制的活门,当活门居于中间位置时,清筛过的清碴或直接落至轨道中心，或落至两条清碴分配输送带上，由输送带将它们带往前方，使之均匀地回填到挖掘链以后的道床断面上。这两条输送带是可调节的，它既可以固定不动，也可以自动地往复摆动。（七）污土输送装置共有两条污土输送带，一条的主污土输送带，另一条是旋转式污土输送带,污土从筛子下面落到主污土带上，然后转送到位于机器前部的旋转式污土带上，旋转式污土输送带可以旋转一定角度，将污土排到路肩两侧，也可排至与本机相连的污土车箱中，旋转污土输送带在长途运输或在区间运行时，可以折迭起来，无需配备中间车。（八）起道、横移装置及其它辅助工作装置起道是为了减少挖掘链在挖掘道碴时的阻力以及减少挖掘深度，以适应本机在道床断面较薄地段作业需要而设的。横移装置是为了在作业时能够避开线路的障碍物而设的。其它辅助工作装置包括道碴犁和整平链。道碴犁位于清碴分配装置之后，其作用是把钢轨上、轨枕上残留的道碴移走扫尽。整平链是一个链条和链杆的组合杆，安装在后转向架前，由液