双块式轨枕生产线布局优化研究

李军强

双块式轨枕生产线是从事高铁轨枕生产的专业设备，目前生产上配置的基本都是环形生产线，主要包括七部分：运布料机、振动台、模型运输辊道、翻模台、轨枕运输辊道、摆渡车、轨枕归拢机。目前该类环形生产线在实际生产过程中不同程度的都有些缺陷。所以我们有必要对该类产品进行深化研究，从实际生产中总结经验，提高功效，为今后类似的生产方案提供参考。双块式轨枕生产线布局优化研究

现以我单位实际生产为例，我单位使用的是2*3长模型，每套模型的总长度为7.9m。在实际生产中有以下问题需要研究和改善。

运布料机是由运料小车（将混凝土从搅拌站运送到布料机）和布料机（将混凝土按预定规则布送到模型里）组成。该部分设备技术关键是精确定位问题：运料小车要准确停止在搅拌站下料口接完混凝土，然后再输送到布料机里面;运料小车要通过来回的横移来将混凝土布置到长模型里的每一个盆体里面。以前每个限位点用一个接近开关进行控制，由于接近开关受震动、潮湿、人为因素等影响容易导致失灵，并且处在不易检查的部位，所以经常出现超限位的故障，造成机器损伤。所以应该采用每个接近开关后加设一个行程开关，基本能够保证传感器的准确程度。

振动台由升降辊道和四个独立振动台组成，当振动台工作时，每个振动台要保证在同一个水平面，振动台与模型之间采用的是聚氨酯弹性垫作为支持，这种设置可以使四个振动台的独立振动形成较好的合力，并且可以大幅度降低噪音;模型灌注时有部分混凝土浆流到振动台上面是不可避免的，这就要求在振动台下面有足够的空间保证混凝土残渣能够轻松的被清理冲洗掉（建议振动台底下应有60cm的净空间，下面做防渗处理）。振动台下面的间隙过小，就得频繁的拆下振动台进行清理，否则混凝土残渣就会使振动台顶死，致使振动台振动幅度减弱甚至造成振动电机进水，此类情况我们曾经遇到过。

模型运输辊道和轨枕输送辊道都必须要求每个辊道面保持水平，并且尽可能顺着运输辊道的方向采用负公差，即后面的辊道不能高于前面的辊道，这样在输送模型时可以有效避免模型与辊道的冲撞，保证输送顺畅。模型运输辊道包括：翻模等待辊道区、翻模辊道区、清模涂油辊道区、钢筋安装辊道区、模型摆渡辊道区，振动台辊道区、入坑等待辊道区（轨枕需要蒸汽养护，这里采用坑里养护）。其中翻模等待、清模涂油、钢筋安装、入坑等待辊道区的长短设置对生产效率的影响十分敏感。目前现场翻模平均时间2分20秒，轨枕灌注平均时间3分钟。通过行车吊装入坑和出坑时间最长时间在6分30秒左右（出入坑只用一台行吊），所以这就要求翻模等待区最少有三套模型的存放空间，入模等待区最少有三套模型的存放空间才能保证翻模和灌注工序的连贯不间断。

对于轨枕场现有的成套生产线的优化，先从双块式轨枕的构造来说，它是由两个独立的混凝土块通过桁架钢筋连接在一起的。所以灌注的时候每根轨枕是由两个独立的盆体组成的，布料机要有若干个下料口与盆体一一对应来达到同时灌注。如果增加到八个下料口同时灌注两排两列四根轨枕，然后再采用2*2或者2*4（这种方式对灌注速度无影响，只影响脱模时间）的模型，那么灌注速度将会缩减到1.5分钟。

翻模机目前采用电机齿轮传动。在翻模过程中模型对翻模臂上的翻模爪冲撞剧烈，需要经常补焊翻模爪。该设备只要限位开关一失灵，极易造成翻模臂轴承座爆裂，甚至更严重的损毁等情况。而且该类配件不太好买，均为非标配件需要定制。为了减少电机憋死等情况发生，假如采用液压系统驱动，通过溢流阀、平衡阀等控制翻模力的大小处在合适的范围内，那么就不会有损坏设备部件的情况发生。采用上下两个摆动臂（由液压缸控制旋转）夹住模型旋转翻模。这样一来翻模机所有部件就只有液压站、油缸、翻模臂和电控部分了，这些部件都是标准件，容易采购更换，更重要的是故障率也会大幅降低。

从轨枕日产量来说，目前最大的制约因素就是蒸养坑的容量。根据工艺要求，轨枕蒸养时间一般在10个小时以上。那么如果要达到日产量最大化，蒸养坑必须要能够容纳10个小时的产量才能达到不间断循环生产。按照上述的脱模和灌注方案，2分针灌注一套2*4的模型，2分20秒脱一套模型，若两台行吊分别进行入坑出坑，则模型吊装时间可以按3分钟计算。那么理论上10小时可以灌注1600根轨枕即200套模型。如果不间断生产。将一天24小时分成两大班，灌注10小时，那么蒸养坑的坑数就由最后富余的那两个小时决定，也就是说必须两小时内灌注一个坑的轨枕。所以蒸养坑只要布设5个以上就可以。根据坑的大小蒸养坑盖可以设计成卷闸门从一侧伸缩到另一次或是整体盖进行覆盖。

我们目前采用的模型定位套管销能够有效地控制了套管上浮的缺陷，但是在脱模的过程中，同一模型里面下落下的轨枕，由于定位销自锁力不够有部分定位销被振动地向下运动重新又进入套管里面，在继续振动的过程中就特别容易刮伤套管影响轨枕质量。如果采用振动台定位安装电磁线圈，只在灌注的时候施加电磁力，吸附定位销来控制套管上浮。在脱模的时候将定位销和轨枕一起脱下。这样还便于安装套管和弹簧筋（可以用半自动设备将套管定位销和套管、弹簧筋合成一个整体后再安装到模型上）。

以上意见和建议仅从哈密轨枕场自身的实际情况出发，贴合廊坊开发区现代工程技术有限公司制造的轨枕生产线特性。其实用性还有待于从实际当中得到映证。