铁路道砟平整车研制

2023-01-04于雷

铁道车辆 2022年6期

于雷

(中车齐齐哈尔车辆有限公司技术开发中心，黑龙江齐齐哈尔 161002)

铺设石砟是铁路线路新建及维护时的一个重要环节。道砟平整车是用于平整铁路线路石砟的工程车，在铁路线路上铺设石砟时，由石砟漏斗车将石砟撒在轨道上，道砟平整车紧随其后，使用其自带的犁板将线路上石砟进行平整，并将轨道中央多余石砟均匀地推到轨道两侧。2019年，中车齐齐哈尔车辆有限公司为澳大利亚用户研发了一种铁路道砟平整车。

1 主要技术参数

表1为铁路道砟平整车主要技术参数。

表1 铁路道砟平整车主要技术参数

2 主要技术特点

(1) 带有2组平砟装置，车辆前进或后退行驶时均可实施平砟作业。

(2) 采用电气系统、风控系统对车辆进行遥控和手动控制。

(3) 采用纯气动驱动方式控制犁板装置的升降及锁闭，相比气动转液压的驱动方式，结构简洁、成本低、故障率低。由于气动驱动比液压驱动速度快、冲击大，因此风控系统采用调速设计，防止汽缸动作过快对止挡结构或汽缸本身造成冲击。

(4) 采用太阳能电池板供电系统为电气系统供电。

(5) 采用犁板自动锁闭装置对犁板进行自动锁闭或解锁。锁闭装置设有互锁结构，可有效防止意外解锁。

(6) 采用犁板限位装置止挡犁板。铁路道砟平整车在平砟过程中，犁板上升或下降到指定位置时被限位装置止挡挡住，使犁板可一次性停止在正确位置，既保证了犁板的位置精度，又节省人力。

3 主要结构

铁路道砟平整车主要由车体、转向架、犁板组成、风控系统、电气系统、锁闭装置、护栏组成、制动装置、车钩缓冲装置等组成(图1)。

1.底架组成；2.转向架；3.制动装置；4.附属件；5.风控、电气系统；6.犁板组成；7.锁闭装置；8.护栏组成；9.车钩缓冲装置。图1 铁路道砟平整车结构

3.1 车体

该车车体为全钢焊接结构，车体底架组成主要由牵引梁组成、枕梁组成、下侧梁组成、端梁组成、横梁等组焊而成[1]。底架组成两侧设有由螺栓连接的可拆卸护栏组成，护栏组成上设有2扇供工作人员进出车辆的活动门[2]。

3.2 犁板组成

犁板组成主要由犁板、导向板组成及连杆组成构成。犁板沿轨道横向布置，主要由高强钢板组焊而成，通过折页、连杆与车体连接，与石砟接触部分焊装了高硬度磨耗板；连杆组成为四连杆结构，主要由连杆、支座等组成[3]。全车共设有2组犁板组成，平砟作业时与行驶方向相对应的犁板组成处于工作状态。

3.3 锁闭装置

锁闭装置包括汽缸、锁销、连杆以及锁座。汽缸活塞杆动作时，带动锁销连杆和中间连杆使两侧锁销同时从锁座的锁孔中进出，实现锁闭装置的解锁和锁闭。非平砟作业时犁板需保持升起状态，此时锁闭装置将对应的犁板组成锁闭在非工作位置[4]。

3.4 风控系统

风控系统主要由控制箱、汽缸、储风缸、单排风直端塞门、软管连接器及气动管路等构成。控制箱由手动控制阀、电磁阀、气动换向阀、调压阀、节流阀、锁闭阀等组成，2组同样功能的手动控制阀分别放置于车辆两侧，操作人员可以在车辆任意一侧进行操作。风控系统工作原理如图2所示。

图2 风控系统工作原理图

风控系统设有进气控制系统，该系统可调节系统气压和过滤压缩空气，同时将气路分为2路：一路为控制气路，另一路为动力气路。控制气路的压力空气通过手动控制阀输送至气动换向阀，开启相应的气动换向阀动力气路，使其与汽缸连通，实现汽缸动作，该操作也可通过遥控进行。风控系统中2个电磁阀对应1个气动换向阀，电磁阀接收到电信号时会开启气路并接通气动换向阀，从而使对应汽缸的气路充气[5]。

当汽缸推动犁板下降时，由于汽缸充气速度快，气体压缩比大，如果此时汽缸下腔气压低，犁板自身重力与汽缸推力叠加会造成汽缸下腔空气被迅速压缩，导致犁板迅速下降并对止挡结构或汽缸本身造成过度冲击。为解决该问题，风控系统在汽缸的气路上设置了3个功能阀：调压阀、节流阀和锁闭阀。3个功能阀的位置和功能如下：

(1) 调压阀。安装在汽缸上腔的充气管路上，用于调节汽缸上腔的气压，从而减小汽缸推动犁板下降的力。

(2) 节流阀。安装在汽缸下腔的排气管路上，用于调节汽缸下腔空气的排出速度，实现汽缸活塞向下运动速度可控。

(3) 锁闭阀。安装在汽缸下腔排气管路上，通过设置开启压力使汽缸下腔始终保持有一定的气压，避免犁板在解锁后突然下降[6]。

3.5 电气系统

电气系统主要由遥控发射器、遥控接收器、太阳能电池板、蓄电池及电源管理模块构成。其中遥控发射器和遥控接收器构成了车辆遥控指令收发和执行系统，每个遥控发射器可通过编号设置控制若干个车辆的遥控接收器；遥控接收器收到动作指令后，通过电流信号驱动风控系统控制箱中的电磁阀，接通气动换向阀气路，实现相应汽缸的充气或排气动作。电气系统通过蓄电池供电，采用随车太阳能电池板充电。

4 试验

2019年3月，在澳大利亚进行了车辆编组运行试验，按照澳大利亚RISSB标准体系中车辆限界标准、轨道力及应力标准、车辆动力学标准等分别进行了限界通过试验、动力学试验、制动试验、车辆平砟功能试验。试验结果表明，车辆通过限界、车辆动力学性能、制动性能均满足标准考核要求，车辆操控及平砟功能可靠，平砟效率高，系统运行稳定。