DCL-32连续式捣固车沉降补偿及运用探究

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1 引言

铁路安全关系到社会的经济发展和稳定,因此,铁路的养护非常重要。当前在我国铁路养护主要依托大型的养路机械,包含了捣固车、稳定车等多种大型养路机械,这些设备无论从机械化效率,还是线路的保养质量,都给我国的铁路养护工作提供了保障。以DCL-32连续式捣固车为例,它可以实现连续式双枕捣固作业,对于轨道的稳定性和消除偏差等有着极大的帮助。

2 DCL-32连续式捣固车起道电气原理

铁路轨道是DCL-32连续式捣固车(以下简称捣固车)的工作对象。为了能正确地使用捣固车,质量良好地进行线路维修作业;为了进一步深入了解轨道方向及水平的检测原理,必须要了解捣固车的起道、拨道原理,才能使得作业人员更好地发挥捣固车的性能,达到作业标准。

以线路横向水平检测为例对起道电气原理进行说明:捣固车使用电子摆来检测线路的横向水平。在捣固车D、B、M三个测量点上分别安装电子摆,用来测量线路水平。D点的电子摆测量起道前的横向水平偏差,并将信号输入至起道控制电路,与设定的起道量进行对比,差值通过电液伺服阀控制起道油缸提起轨道;M点的电子摆用来测量起道过程中的横向水平偏差,并在仪表上显示,使得作业人员能及时掌握起道的状况。一旦发现作业点横向水平出现偏差,可对电位器进行调节,修正起到的位置。B点小车上的电子摆对起道后的线路横向水平偏差进行测量。该测量值仅作为显示并记录。

在作业中,如果电子摆反馈的值显示左右两侧的横向水平偏差大,就会影响线路作业质量,并给行车通行带来安全隐患。作业中使用沉降补偿,可以有效的避免此情况对作业质量的影响。

3 DCL-32连续式捣固车沉降补偿原理

沉降补偿的工作原理为:通过对左右两侧的总起道信号进行比较,计算出差异值并存储起来。捣固车移动时,信号则被输送到需要补偿的一方。

从“左抄平模拟控制板”(编号6U2)中输出的左起道总信号,进入“超高处理及沉降补偿板”(编号6U5)中;从“右抄平模拟控制板”(编号6U3)中输出的右起道总信号也进入6U5中。虽然都是输入至6U5中,但是左起道总信号进入的是6U5电路板中集成运放的反相端18z,而右起道总信号则进入的是同相端20d。这两个信号进行叠加后,再从输出端输出。输出的信号分为两部分,一路信号进入到沉降补偿的显示表,使得作业人员能够得到直观的显示;另外一路则会进入到沉降补偿的调节电位计19f31上,通过旋转电位计,让补偿信号按一定的比例输出。

分析起道抄平系统控制电路图和沉降补偿原理图,假设左总起道量为U1,右总起道量为U2,沉降补偿的输出信号为U。通过叠加原理可知,U的值是左右两边总起道量之和,公式如下:

U=-Rf*U1/R1+(1+Rf/R1)*(R3/(R2+R3))*U2

实际上,电路板中的这几个电阻阻值相同,因此,该公式可简化为U=-U1+U2

由公式分析得出,如果U1与U2相同,则U为0。因此,左总起道量和右总起道量相同时,沉降补偿不起作用;只有左右两侧的总起道量有差值时,沉降补偿才会介入。当沉降补偿进入到起道抄平控制板集成运放后,若U>0,则增加起道量,若U<0,则减少起道量。

4 DCL-32连续式捣固车运用过程中的常见情况分析

DCL-32连续式捣固车在实际作业运行中,会出现各种情况,从而带来不同的补偿效果:

4.1 作业线路的两条钢轨都在起道区 在起道区内,总起道量的电压都为正值。假设左总起道量小于右总起道量,即U1

当左总起道量大于右总起道量时,原理和上面一致。

由此可知,在该种状态下沉降补偿的作用就是,将两条钢轨原始状态进行比较,将较低一侧的钢轨的起道量增加,即需要大起道量的一侧增大起道量;相反,将原始状态较高一侧钢轨的起道量减少,从而使得钢轨更容易满足纵平和横平的精度要求,提高作业效率。

4.2 作业线路的两条钢轨分别处于起道区和落道区 捣固车的起拨道装置只有在起道区的时候才有起道动作,在落道区是没有起道动作的。

假设左侧钢轨在起道区,相当于左总起道量的电压为正值,右总起道量的电压为负值。根据叠加原理,此时U值为正值,沉降补偿值较大。选择“左超高”,沉降补偿值进入左起道板后为正值,左总起道量的电压值在原有的基础上增加U,使得起道量增大;选择“右超高”,沉降补偿值经过一个反相器后变为负值,这就使得落道区的值会变得更大。

当右侧钢轨在起道区时,左侧钢轨在落道区时,也是同理。

所以,在这种工况下的沉降补偿,使得低轨的起道量变得更大并不断接近高轨的位置,高轨无起道动作,减少两根钢轨之间的横向水平差异。

4.3 作业线路的两条钢轨都处在落道区 左、右总起道信号的电压值都为负值。总起道信号和沉降补偿信号叠加后,虽然有增大,但是仍为负值。观察起道表,会发现落道区的指针往起道区偏,但始终不会到达起道区。所以捣固车起拨道装置无起道动作。

5 结语

综上所述可知,线路处于相对稳定的状态时,左侧总起道量和右侧总起道量相差较小,沉降补偿进入到起道系统的电压值较小或者为0,作业中可以不需要使用沉降补偿;而当线路的稳定性比较差时,左侧总起道量和右侧总起道量的差值较大时,沉降补偿进入到起道系统的电压值较大,单侧总起道量在起道区和落道区之间不断变化,为了维持线路的稳定性,就必须要使用沉降补偿,结合各个号位的配合。可以使得轨道作业的精度得到提高。