李建輝

（南昌鐵路局鷹潭工務(wù)機(jī)械段，江西 鷹潭 335000）

CMC-20型道岔鋼軌打磨車在施工作業(yè)及高速運(yùn)行中都存在脫線的安全風(fēng)險(xiǎn)，特別是在新建工程線上施工作業(yè)時(shí)，由于線路還未正式運(yùn)營(yíng)，幾何尺寸不穩(wěn)定，脫線的風(fēng)險(xiǎn)極大。為了能在脫線后快速的進(jìn)行起復(fù)自救，故必須在車上選型并配置最佳的應(yīng)急脫線起復(fù)設(shè)備。

由于道岔鋼軌打磨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常緊湊，車上剩余空間非常狹窄，略大一些的起復(fù)設(shè)備均無法擺放。同時(shí)CMC-20型道岔鋼軌打磨車前轉(zhuǎn)向架與動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)不同，底部起復(fù)頂升的位置也不一樣。本文重點(diǎn)闡述了CMC-20道岔鋼軌打磨車應(yīng)急起復(fù)設(shè)備的選型、優(yōu)化改進(jìn)、及正確的運(yùn)用，既能在狹窄的車上合理擺放，又能對(duì)不同轉(zhuǎn)向架脫線后實(shí)現(xiàn)快速安全起復(fù)。

1 應(yīng)急起復(fù)設(shè)備的選型

目前同行業(yè)中，工務(wù)機(jī)械車上能配置的應(yīng)急脫線起復(fù)設(shè)備主要有4種：FX6A型液壓頂升式應(yīng)急起復(fù)器、CRH-07型液壓頂升式應(yīng)急起復(fù)器、TQL-1型拉復(fù)式應(yīng)急起復(fù)器、JYW-1C型液壓頂升式應(yīng)急起復(fù)器。

FX6A型液壓頂升式應(yīng)急起復(fù)器與CRH-07型液壓頂升式應(yīng)急起復(fù)器，在CMC-20型道岔鋼軌打磨車實(shí)際演練運(yùn)用時(shí)均有以下特點(diǎn)：該兩種設(shè)備的配件很多，尺寸都非常大，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)用時(shí)沒有足夠的空間擺放。該兩種設(shè)備都需要有較大面積的水平平面來放置支撐梁（鎬帽），但是CMC-20道岔打磨車動(dòng)力轉(zhuǎn)向架至密接式車鉤空間狹小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有合適的支撐點(diǎn)。該兩種設(shè)備在起復(fù)時(shí)需要在鋼軌上或道心中間放一根長(zhǎng)鋼梁，且頂升油缸比較粗大，如果將鋼梁放入該空間，會(huì)造成操作者無位置站立，設(shè)備都無法進(jìn)入車底組裝，更無法進(jìn)行操作。

TQL-1型拉復(fù)式應(yīng)急起復(fù)設(shè)備大件較前兩套設(shè)備更多，總共有4個(gè)非常大的箱子，同時(shí)還必須配1臺(tái)5kW汽油發(fā)電機(jī)組，道岔鋼軌打磨車上根本無空間擺放。

JYW-1C型液壓頂升式應(yīng)急起復(fù)器，配有手電一體液壓泵的電源利用道岔打磨車上的電源，故不需另配置發(fā)電機(jī)組。起復(fù)重量30T，與其它類型的應(yīng)急起復(fù)設(shè)備相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、擺放占位小、重量輕、攜帶方便、起復(fù)速度快、不受接觸網(wǎng)影響等。

綜上所述，目前工務(wù)機(jī)械車上所能配置的應(yīng)急脫線起復(fù)設(shè)備中，初步選型JYW-1C型液壓頂升式應(yīng)急起復(fù)器。

2 JYW-1C型起復(fù)器在CMC-20道岔打磨車上的應(yīng)用優(yōu)化

2.1 起復(fù)油缸支撐點(diǎn)的選擇

該車的動(dòng)力轉(zhuǎn)向架至車軸齒輪箱至排障梁處距離最小處只有450mm，該處結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直接連接在車體大梁上，頂升過程中的上升力可以直接傳遞到大梁上，通過水平面的支撐，起復(fù)過程的安全有保障。該處可以作為起復(fù)設(shè)備油缸支撐點(diǎn)。但由于兩車聯(lián)接的密接式車鉤結(jié)構(gòu)特殊性，也存在不足。

密接式車鉤在頂升時(shí)，車鉤上方無法放置限位塊限制車鉤上翹，頂升時(shí)會(huì)使密接車鉤一直向上翹，最后所有的頂升力通過密接車鉤傳遞到大梁，而且密接車鉤只是由鉤尾銷聯(lián)接到安裝座后聯(lián)接到大梁，這樣勢(shì)必會(huì)造成所有的頂升力都將由鉤尾銷和緩沖器、緩沖器拉桿承載，起復(fù)過程存在安全隱患，并且鉤尾銷承受的扭矩過大，會(huì)對(duì)整個(gè)密接車鉤的緩沖器造成不可預(yù)測(cè)的損壞。

通過以上的分析，初步確定CMC-20道岔打磨車動(dòng)力轉(zhuǎn)向架起復(fù)的理想支撐點(diǎn)就是密接車鉤安裝座的下平面。

密接車鉤安裝座通過4個(gè)M38的螺栓聯(lián)接到車體大梁上，在起復(fù)時(shí)，頂升力的傳遞主要是通過這4個(gè)螺栓作用到車體大梁上，必須對(duì)4個(gè)螺栓的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行效驗(yàn)，驗(yàn)證4個(gè)螺栓是否能承受頂升過程產(chǎn)生的剪切力。

一個(gè)M38螺栓的抗剪承載力：Nvb=0．25nvd2fvb=0．25×1×3．14×38×38×360=408074N ≈ 40．8T ＞ 23T（起復(fù)重量）。

（nv受剪面數(shù)，此處選擇1；fvb抗剪強(qiáng)度，該螺栓為45號(hào)鋼，通過查詢?cè)O(shè)計(jì)手冊(cè)，取值360）。

通過計(jì)算分析，安裝座的緊固螺栓單個(gè)螺栓的抗剪承載力就遠(yuǎn)大于該車起復(fù)時(shí)的頂升力23T（該車自重46T，起復(fù)時(shí)只起一個(gè)轉(zhuǎn)向架，取一半的自重），所以完全可以在此支撐點(diǎn)處進(jìn)行起復(fù)作業(yè)。

2.2 JYW-1C型起復(fù)器在專用頂托的設(shè)計(jì)

通過CMC-20道岔打磨車現(xiàn)場(chǎng)起復(fù)演練，發(fā)現(xiàn)如需利用JYW-1C起復(fù)器對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向架起復(fù)，必須能讓起復(fù)器油缸牢固安裝在動(dòng)力轉(zhuǎn)向架底部，方能順利的完成動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的脫線應(yīng)急起復(fù)，所以必須對(duì)JYW-1C起復(fù)器進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)專門的油缸頂升托架。

（1）專用頂托的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該專用頂托需要滿足3個(gè)條件：與支撐點(diǎn)及起復(fù)設(shè)備的匹配性、安全穩(wěn)定性和操作便捷性。在設(shè)計(jì)時(shí)需要全程遵循這幾個(gè)條件。為了能很好的達(dá)到與支撐點(diǎn)結(jié)構(gòu)和起復(fù)設(shè)備的配合要求，首先要進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸的測(cè)量。

（2）支撐點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)尺寸

選擇的支撐點(diǎn)是由車鉤安裝座與大梁的聯(lián)接板通過M38的螺栓緊密聯(lián)接在一起，形成了一個(gè)有12mm高差的階梯。車鉤安裝座的厚度有28．5mm，聯(lián)接板厚度32．4mm。聯(lián)接板后有一條25mm寬加強(qiáng)筋焊接在大梁上，形成了一個(gè)斜面。

（3）鞍形頂托的結(jié)構(gòu)尺寸

鞍形頂托的頂面結(jié)構(gòu)較轉(zhuǎn)盤頂托和支撐頂托的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只是頂面開了一個(gè)20mm的孔來安裝頂托轉(zhuǎn)盤，用于定位。其余部分全部為矩形的支撐平面。選擇鞍形頂托的上平面作為專用頂托的配合面，在設(shè)計(jì)上比較容易，也是比較合理的，這個(gè)平面能滿足牢固定位的要求。

（4）專用頂托的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

支撐點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形狀和鞍形頂托的結(jié)構(gòu)形狀，由于支撐點(diǎn)后部與加強(qiáng)筋前部有一個(gè)25mm的正方體凸起，支撐點(diǎn)可以等同于一個(gè)凸起的“十”字結(jié)構(gòu)，所以專用頂托可以做成一個(gè)內(nèi)凹的十字來與之配合。“十”字結(jié)構(gòu)定位性能好，可以限制支撐點(diǎn)“前后左右”移動(dòng)的4個(gè)自由度。

鞍形頂托的頂面是一個(gè)矩形平面，中間一個(gè)20mm的通孔，為了加工方便，專用頂托的外形也選擇矩形，然后利用20mm的通孔，在專用頂托下部設(shè)置一個(gè)20mm的圓柱，用于專用頂托的定位。

總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃完畢后，結(jié)合支撐點(diǎn)及鞍形頂托的結(jié)構(gòu)尺寸，合理設(shè)置專用頂托的各部位的尺寸，合理的選擇配合公差，完成整體的設(shè)計(jì)，畫出圖紙進(jìn)行加工，如下圖1。

圖1

在專用頂托的前后對(duì)應(yīng)側(cè)各設(shè)置了一個(gè)M10的螺孔，用于在安裝專用頂托時(shí)對(duì)支撐點(diǎn)的緊固定位，進(jìn)一步保證起復(fù)過程中的穩(wěn)定性。專用頂托下部定位圓柱設(shè)置了（+0，-0．2）的公差，主要原因?yàn)榘靶雾斖兄虚g孔的直徑剛好為Φ20mm，為了防止加工后無法放入該孔，所以采用了間隙配合。中間設(shè)置了5mm的45o的倒角，便于安裝。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

在相關(guān)檢修基地，運(yùn)用車間利用該專用頂托在道岔區(qū)對(duì)CMC-20道岔打磨車的動(dòng)力轉(zhuǎn)向架脫軌進(jìn)行了起復(fù)演練，主要的操作方式和步驟保持原有基本不變，主要是在放置專用頂托至支撐點(diǎn)時(shí)，由于操作空間非常狹小，對(duì)孔比較困難，組裝設(shè)備的時(shí)間較起復(fù)前轉(zhuǎn)向架時(shí)的組裝時(shí)間要長(zhǎng)10分鐘左右。設(shè)備組裝好后，橫移的操作方法與之前一致。通過55分鐘的起復(fù)，順利的將動(dòng)力轉(zhuǎn)向架復(fù)軌，實(shí)現(xiàn)了用專用頂托完成動(dòng)力轉(zhuǎn)向架脫軌起復(fù)的目標(biāo)。

3 結(jié)語

通過科學(xué)的選型，JYW-1C型起復(fù)器通過設(shè)計(jì)加裝專用托架后，能實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔打磨車動(dòng)力轉(zhuǎn)向架脫線的快速安全起復(fù)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、利于空間狹窄的道岔打磨車上的攜帶，具有很好的安全運(yùn)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] JYW-1C使用說明書．北京大千工貿(mào)有限公司，2012．

[2]吳宗澤．機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2004．