標準軌和輕軌兩用鋪軌機
為滿足施工生產對機械的需求, 增強市場競爭力, 2002 年1 月中鐵三局線橋分公司決定設計制造新型長征Ⅳ 鋪軌機, 要求該鋪軌機結構簡單, 造價低, 性能優良, 既能圓滿完成標準軌的鋪設任務, 又能稍加改動, 滿足城市輕軌鋪設的要求。
1 鋪軌機基本技術要求
兩用鋪軌機與過去只能鋪標準軌的鋪軌機相比, 其主要區別是, 城市輕軌鐵路的限界小于鐵路限界, 鋪設橋面輕軌時, 軸重不得大于14 t 。因此要求鋪軌機必須滿足如下要求: (1) 滿足標準鐵路和城市輕軌鐵路的限界要求; (2) 爬坡能力為坡度12 ‰; (3) 適應鋪設≤60 kg/m 的軌種; (4) 適應曲線為, 隧道內R ≥800 m , 隧道外R ≥400 m ; (5) 鋪軌速度為115 km/ 臺班; (6) 鋪設輕軌時, 鋪軌機最大軸重不超過14 t ; (7) 長途掛運允許通過最小曲線半徑為250 m 的9 號道岔。
2 鋪軌機1 號車組成及功能
鋪軌機1 號車由主機和附機組成, 其中, 車體將原長征I 鋪軌機2 號附車和原運梁專用平板車N15 進行適當的改造(加固、加長、加寬), 原機的輪對、走行減速箱等部分保留。鋪軌機主機主要由機臂、0 號柱、1 號柱、2 號柱、吊軌小車和拖拉機構組成, 其功能如下:
機臂 為滿足公路、鐵路運輸, 機臂分成4 段, 考慮整機通過性, 前端機臂由液壓系統控制, 可左右擺動。當鋪城市輕軌時只需操縱液壓系統, 將機臂降至輕軌鐵路的限界, 在大臂前端預留位置安裝0 號柱降低軸重即可。軌排拖拉 由拖拉機構完成。拖拉機構采用摩擦卷筒和行星卷筒傳動, 傳動平穩, 張緊可靠, 無打滑現象。吊軌及吊軌走行 由吊軌小車完成, 吊軌小車走行設計為擺線針輪減速器三位一體傳動方式, 結構簡單、緊湊, 運行平穩。起升機構采用4 個5 t 電動葫蘆起吊軌排。電器系統采用變頻調速, 使得吊軌小車起、制動平穩無沖擊。為了在曲線鋪軌時吊軌橫移平穩, 采用了液壓橫移機構, 提高了軌排對位的速度和準確性。擺頭動作 由機臂大擺動和吊軌小車雙向橫移共同完成。
1 號柱、2 號柱的功能 連接車體, 支撐機臂, 裝設升降液壓缸, 在鋪設城市輕軌時可調節機臂高度。0 號柱的功能 在鋪設城市輕軌時, 為滿足橋面負荷14 t 軸重的要求, 在鋪設橋頭軌前須用0 號柱在機臂前部進行支撐, 以減輕前軸重。附機配有發電機和部分配重。
與長征Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 系列鋪軌機相比, 主要不同點為: (1) 吊軌小車不同, 長征Ⅳ 鋪軌機的吊軌小車自身具有起升、吊軌走行和擺頭的功能; (2) 既繩整齊地排列在卷筒上。設計時所須注意的是, 繩槽的螺旋斜度一般不大于10°。該卷筒結構的1 個主要優點是鋼絲繩不會被擠壓到擋環和鄰接的繩圈之間。這樣鋼絲繩不易受到擠壓摩擦和磨損。另外, 由于減少了鋼絲繩上的局部磨損可消除鋼絲繩損壞的隱患, 提高使用安全性, 該卷筒的另一優點是由于鋼絲繩不擠壓擋環, 可減少擋環的磨損。為了保證鋼絲繩正常卷繞, 必須精確地加工卷筒擋環的尺寸和繩槽, 通過在普通車床的刀架及拖板上增加間隙步進機構可解決繩槽的加工精度問題。可鋪標準軌, 又可鋪城市輕軌; (3) 解體后可以公路、鐵路2 種方式運輸。
3 鋪軌機主要技術參數
結構型式為雙梁式; 起重量20 t ; 鋪軌層數6 層; 鋪標準軌時最大軸重2515 t , 空車軸重1314 t ; 鋪輕軌時最大軸重14 t ; 大車自行速度0～5 km/h ; 拖拉速度10151 m/min ; 起升速度5 m/ min ; 小車走行速度20 m/min ; 最大擺頭速度1 m/ min ; 最大擺頭量左右各450 mm ; 發電機總容量100 kW 。
4 鋪軌機配套機械
鋪軌機配套設備由1 臺2 號車和2 臺倒裝龍門架組成。2 號車是1 臺機動平車, 自力走行。其速度靠可控硅無級調速控制, 運行平穩可靠, 最高速度可達20 km/h 。為適應1 號車輸入軌排的需要, 車上面設有主副滾道, 以便存放和通過滑軌。為使軌排在車上穩定與安全, 輸出端設有液壓軌排防滑裝置。液壓倒裝龍門架由龍門架、起重鏈總成、柴油機總成、液壓系統、電氣系統等組成, 并配有專用運輸車。
5 施工流程
軌排倒裝 鋪軌作業時, 由機車推送普通平板車裝載的軌排, 到現場用倒裝龍門架將平板車上的軌排吊起, 機車拖走平板車,2 號車駛入倒裝龍門架下, 倒裝龍門架將軌排放到2 號車上, 由2 號車馱著軌排到鋪軌機1 號車尾端供給軌排。軌排拖拉 由拖拉機構把1 組軌排由2 號車拖到1 號車, 設置前緩沖器防止軌排過頭, 設置后緩沖器防止軌排后溜。
吊軌排 吊軌小車回退, 用吊軌扁擔吊掛軌排, 起吊。
擺頭 1 號車活動機臂前部擺動, 實現第1 次擺頭。
吊軌排前行 吊軌小車前行到位, 小車橫移實現第2 次擺頭功能。
落軌就位 由吊軌小車完成。
6 結束語
長征Ⅳ 鋪軌機結構簡單緊湊、性能穩定可靠、生產效率高、維護簡單、運輸方便、造價低, 能夠滿足我國標準鐵路和輕軌軌道鋪設的要求。直線段的鋪軌速度達到115 km/ 臺班。于2002 年7 月1 日投入使用, 至2002 年10 月已鋪軌70 余km , 性能良好, 狀態穩定, 完全滿足使用要求。實踐證明, 該鋪軌機的設計是成功的。
