一种车载式轨道除雪装置

刘仕超

(呼和浩特铁路局科研所,内蒙古呼和浩特 010050)

一种车载式轨道除雪装置

刘仕超

(呼和浩特铁路局科研所,内蒙古呼和浩特 010050)

一种车载式轨道除雪装置,以东风8B内燃机车为载体,在不改变机车主体结构的基础上,装配V型犁式铲刀推雪,辅以刮、吹的方式快速清除线路积雪,从而有效解决被雪掩埋线路及时通车的问题,较传统人工除雪模式,提高了作业效率、降低了劳动强度,具有很高的工程实际应用价值。

铁路运输 机车 V型犁式 除雪

1 引言

内蒙古地处我国北方地区，冬季降雪频繁且降雪量大，降雪期一般在10月到第二年4月之间，连续的降雪会给当地的铁路运输造成不同程度的影响。2010年1月4日，受暴风雪影响，导致呼和浩特铁路局有13趟直通列车晚点，铁路运输中断。其中因雪灾被困的1814次列车1400多乘客需就近安置；1820次列车上800多名旅客被困，停在正镶白旗附近，延误12小时后，直到当天18时才恢复运行。如何快速地清除铁道线路上的积雪，保证铁路正点安全运行，成为北方地区冬季急需解决的问题。

2 研究方案

经调研分析，决定采用在机车前加装V型犁式除雪装置推雪，辅以刮、吹的方式，快速清除线路上的积雪，以达及时通车的目的，其系统组成如图1所示。

系统各模块功能简介：

V型犁式除雪铲：通过连接支撑装置加装在机车前端，犁体下端距轨面25～30mm，在车载式轨道除雪作业过程中，将距轨面25～30mm以上的积雪排到线路两侧。

刮雪装置：加装在连接支撑装置上，用于清除距轨面25～30mm以下的积雪。

吹雪装置：线路上的积雪经V型犁式除雪铲和刮雪装置清除后，仍有部分残留，加装在连接支撑装置上吹雪装置用于清除轨面残留积雪以露出轨面，提高除雪效果。

支撑连接装置：实现V型犁式除雪铲和机车的可靠连接及除雪作业过程中力的有效传递。

车载式轨道除雪装置设计参数：

除雪宽度 3000mm

除雪厚度(距轨面) 500mm

作业速度 10km/h

适用范围 未经压实的新降雪

图1 车载式轨道除雪装置系统组成

图2 车载式轨道除雪装置装配效果图

3 车载式轨道除雪装置整体结构

根据研究方案，结合东风8B内燃机车结构特点，设计了车载式轨道除雪装置，主要由V型除雪犁体、支撑连接装置、刮雪装置、吹雪装置四部分组成，其中支撑连接装置包括下支撑梁、上连接装置和连接架三部分，加装在机车上的效果如图2所示。

下支撑梁：连接机车排障器下弯梁与连接架下端的装置，是传递除雪装置自重及除雪过程中作用力的主要部件之一，不装配除雪犁体时，可作为机车排障器中的可调下梁使用。

上连接装置：连接机车排障器端部围板与连接架上端的装置，是传递除雪装置自重及除雪过程中作用力的另一部件，可调拉杆的结构设计在装配过程中可实现除雪犁体的姿态调整。

V型除雪犁体：清除线路积雪的主要部件，基于农业耕地犁体曲面设计的V型除雪犁体能有效降低除雪作业过程中的阻力，利于积雪向线路两侧的排放，距离轨面25～30mm的结构设计在提高除雪效果的同时也确保钢轨不被破坏。

连接架：连接V型除雪犁体与上、下连接支撑装置的部件，也是刮雪、吹雪装置的载体，紧凑可靠的结构设计使得犁体在工作过程中保持稳定的姿态。

刮雪装置：借鉴机车扫石器的结构设计，采用异型橡胶块刮除轨面经V型雪犁推除后的残留积雪，为吹雪工作的实施奠定基础。

吹雪装置：借用机车风路，采用高压风刀的结构形式将轨面经刮雪装置刮除后的残留积雪排出以露出轨面，进一步提高除雪效果。

4 关键技术及创新点

4.1 关键技术

在不改变东风8B内燃机车主体结构的基础上，装配V型犁式铲刀推雪，由于犁体下端与轨面仍有一段距离，推后轨面仍有残留积雪，辅以刮、吹装置清除。雪犁曲面基于农业耕地铧式半螺旋型犁体曲面设计原理，有效降低除雪阻力，利于积雪向线路两侧的排放；犁体背面设有刮、吹装置，清除推后残留积雪以露出轨面，提高除雪效果；犁体与机车之间设连接架，实现力的合理有效传递。整个装置要求结构紧凑，工作安全可靠，加装方便快捷。

4.2 技术创新点

(1)以机车改动量最小为原则，只改造机车排障器部分结构实现除雪装置与机车的可靠连接。

(2)基于农业耕地半螺旋型犁体曲面原理设计的除雪犁体，除雪阻力小，排雪顺畅，消耗机车功率小。

(3)“推+刮+吹”的除雪模式，除雪效果好，较现有人工除雪作业效率显著提高，有效解决雪害线路及时通车问题。

(4)与国内外现有除雪机械相比，具有成本低，机动性强等特点。

5 结语

基于近年来气候的变化多端，尤其是冬季雪灾的一次次上演，给铁路交通和接触网供电设备造成了不便和破坏。由于大雪封锁了铁道线路，极易造成列车晚点、线路堵塞，严重影响了铁路正常的运输秩序。发生铁路线路雪灾的路段必须迅速及时的清除积雪，传统的人工除雪的方式，费时费力且工作效率低，除雪效果不好，不符合当今铁路高效运营现状。呼和浩特铁路局地处内蒙古高原地区，是一个积雪广布、雪灾多发的地区，稳定季节性积雪约占420km×104km，每年冬季降雪发生的时间比较早，而且大部分地区都属于稳定积雪区。京包线、包兰线和集二线都曾经因为降雪的缘故造成了列车的晚点和停运现象的发生，直接经济损失巨大。

车载式轨道除雪装置以东风8B内燃机车为载体，适用于未开通电气化线路，“推+刮+吹”的除雪模式，结构相对简单，投入成本低，对于清除线路上新降积雪有良好的效果。较传统人工除雪模式，提高了作业效率、降低了劳动强度，能有效解决积雪覆盖线路及时通车的问题，具有很高的工程实际应用价值。