内燃锯轨机配套装置的开发与应用

张 明，姜立松，齐茂利

（莱芜钢铁集团有限公司运输部，山东 莱芜 271104）

一、引言

钢轨在线路养护维修时，必须对各类伤损钢轨及时进行更换。工务部门更换钢轨的通常做法：利用内燃锯轨机现场锯切钢轨，通常由人力抬起钢轨，在下面垫铺石块或木料，以调平钢轨。但在内燃锯轨机高速锯切的过程中，钢轨不易稳固，常出现钢轨夹住锯片、锯切断面不平整，甚至造成内燃锯轨机与钢轨同时侧翻的情况，危险因素较多。

通过对P43、P50、P60、P75等型号钢轨的尺寸及锯切作业中存在的问题进行分析，确定设计制作锯轨辅助装置，实现在复杂的施工条件下，安全、高效地对各种型号的钢轨精确锯切，以提高换轨作业的工作效率。

二、确定方案

（1）明确内燃锯轨机配套装置的设计思路及工作原理。

（2）按照锯轨稳固、精确、快捷的作业要求，确定吊轨装置框架结构。

（3）对各种型号钢轨的高度进行统计与分析，以此确定现场吊轨与调平装置的高度尺寸。

（4）对各种型号钢轨的磨耗程度进行统计与分析，以此确定锯轨机防侧翻安全挂钩的力度，以及与钢轨的挂靠角度。

（5）完备所需的各种配件的加工制作机体。

（6）进行配套装置的组装，并进行现场试验跟踪。

三、方案实施及问题攻关

1.内燃锯轨机配套装置的设计思路

将配套装置主体结构设计为由门式吊轨装置、钢轨调平器、锯轨机、夹轨装置等部件组成。其中吊轨装置由工字钢焊接而成，为满足锯切钢轨的要求，配备1.5t手扳葫芦。钢轨调平器可利用压力轴承和丝杠上下调节所锯钢轨的架设高度，其调节高度最大范围可设定为300mm，并根据轨底尺寸设计调平器承轨槽的宽度，以满足作业需要。内燃锯轨机以混合燃油发动机为动力，利用夹轨装置固定和防侧翻挂钩辅助，通过调整进给手柄上的油门，调整砂轮片的进给量，由传动装置带动砂轮片进行锯轨作业。

2.内燃锯轨机配套装置的工作顺序

锯轨之前，单人使用门式吊轨装置将钢轨吊起，放到钢轨调平器上，利用调整手柄将钢轨两端调平并调整至工作高度，通过夹轨装置把锯轨机牢牢固定在钢轨上，防侧翻挂钩辅助挂靠固定钢轨；启动锯轨机，由发动机通过离合器输出端将动力传给砂轮片，待汽油机怠速稳定后，加大油门，将汽油机锁定在最大转速。锯轨时，将砂轮片轻轻接触轨头，先从轨头切起，切到轨腰后再切轨底内侧，之后翻转机头，顺着切缝往下切轨底外侧，直至切完为止。

3.门式吊轨装置的设计与实施

（1）门式吊轨装置的设计目的。锯轨时能代替原人工8～12人的抬轨作业，降低劳动强度，同时避免人工抬轨时造成磕碰、扭伤现象的发生。

（2）工作范围的确定与实施。为保证吊轨装置适应于P43、P50、P60、P75等型号的钢轨，采用门式结构，并配备1.5t手扳葫芦，确保长度25m以下普通钢轨和特重型钢轨能够安全起吊，满足不同条件下的现场锯轨作业要求。其具体结构与相关设计参数见图1。

（3）钢轨调平器的设计。钢轨调平器解决了以前现场不易将钢轨抬高调平的难题，设计制作时其底部采用了压力轴承，通过转动丝杠手柄即可省力轻松地起落钢轨，而不需要人力将钢轨反复抬起。其具体结构与相关数据如图2所示。

该调平装置设计为两套，分别放置在钢轨两端，吊起钢轨后，通过旋转丝杠手柄将钢轨调平，并调整至锯轨所需高度，即可进行切轨作业。用机械的准确调整代替了人工作业，保证了钢轨锯切质量。

（4）夹轨装置的设计。为了将锯轨机牢牢固定在钢轨上，根据轨头形状和尺寸设计夹轨装置（见图3），并加装防侧翻挂钩，防止在作业中因振动使设备脱落，造成人员、设备的损伤。

四、现场应用跟踪

内燃锯轨机配套装置项目完成后，根据相关标准与要求对其进行了验收，验收合格后已投入现场应用，并进行跟踪观测，以便及时改进，截至目前已运用1年，设备运用情况如下。

（1）内燃锯轨机配套装置的应用，使得锯轨作业由原来的8～12人减为现在的3人作业，代替了过去落后的人工抬轨作业方式，大大降低了劳动强度，在新建铁路、铁路维修、抢修等作业过程中，发挥了良好的作用。

（2）使用内燃锯轨机配套装置，将现场锯轨作业时间压缩至原来的1/5，提高了作业效率。

（3）内燃锯轨机配套装置，实现了对各种钢轨进行切割，且切面平整，长度误差不超过1mm。

（4）内燃锯轨机配套装置增设了钢轨防侧翻挂钩，实现了对有较大侧面磨耗钢轨的安全切割，且该装置固定效果好，大大提高了切轨质量。

[1]铁道部标准计量研究所.铁路工务工程标准汇编.1994.

[2]谷爱军.铁路轨道[M].中国铁道出版社,2009.

[3]陆剑中,孙家宁.金属切削原理与刀具.第3版[M].机械工业出版社，2001.

[4]孙学强.机械加工技术[M].机械工业出版社，1999.