井含玺
摘要:我国铁路建设的快速发展,给铁路维修和养护带来更多的挑战。使用大型养路机械可充分满足精确、快修的要求。配砟整形车是铁路新建、大修和维修大型养路机械化作业中不可缺少的配套机械之一,目前对其研究主要集中在分析改进走行、液压系统和对新功能管理系统的开发。本文主要对国内外配砟整形车的研究与发展进行综述,为相关的研究工作提供了理论参考。
关键词:大型养路机械;配砟整形车;发展
1引言
党的十八大以来,中国铁路以平均每天近16公里的速度,逢山开路,遇水搭桥,截至2017年底,铁路运营里程达12.7万公里,占全球高铁运营总里程的近七成。中国铁路展现享誉世界的“中国速度”,打造国家金名片。在中国铁路快速发展的过程中,大型养路机械更是发挥了不可替代的作用,已成为确保线路质量、提高既有线路效能必不可少的现代化装备。国内现有的主要大型养路机械主要有DCL-32型捣固车、CDC-16道岔捣固车、WD-320型动力稳定车、QS650型全断面清筛机、SPZ-200型配砟整形车以及PGM-48型钢轨打磨车,其中SPZ-200型配砟整形车是我国现阶段应用范围最广的车型之一,可进行正、反两个方向的作业,具有对道床进行配砟、边坡整形和轨面清扫的功能。
2国外配砟整形车的研究
国外主流的配砟整形车研发公司有奥地利Plasser&Theruer;公司、瑞士Matissa公司、澳大利亚Tamper公司、美国Kershaw公司。
(1)美国Kershaw公司
美国Kershaw公司是最早研发配砟整形车的公司。其发展历程主要为:
1)1945年生产了世界上第一辆配砟整形车。当时,美国军队中有很多多余的卡车,Kershaw公司将其改装成公铁两用车。
2)1952年设计了ZFW-D型配砟整形车。从此,配砟整形车从改造车转型为专用机械。ZFW-D型配砟整形车首次安装了旋转扫帚,用以清扫轨道区域中的道砟。
3)1953年在ZFW-D型配砟整形车基础上进行了改进。改进的ZFW-F型配砟整形车采取液压系统控制侧犁和端犁,极大的提高了作业效率。
4)1976年,该公司开始向市场上供应26-2型配套机。它采用了马力较大的柴油发动机和自动变速器。
5)1991年设计生产46型配砟整形车。
(2)瑞士Matissa公司
瑞士Matissa公司的配砟整形车主要有R20、R21以及R24系列。Matissa R24型配砟整形车是一种高产出的机器,为高速铁路特别设计的。
特点为:
1)行驶稳定,时速最高可达100Km/h;
2)操作系统高度集成化,一个操作员即可控制整个机车;
3)可以在连续作业中实现轨道两侧的道砟合理分配;
4)拥有一个10m3的储砟斗,可实现道砟的存储和再分配;
5)作业速度可调性很好,而且可以装配特别的清扫刷,很方便在道岔上工作。
(3)奥地利Plasser&Theruer;公司
Plasser&Theruer;公司先后生产了三个系列的配砟整形车:SSP系列、PBR系列、USP系列。其中,使用较为广泛的有单向作业的SSPl00型,双向作业的SSP103型、SSP203型及SSP 303型等产品。近年来,Plasser&Theruer;公司从道砟精细综合管理方面考虑,生产有USP 600型、USP 5000C型、USP403型、USP 2000C型USP2010SWS等车型。
Plasser&Theruer;公司新型配砟整形车的技术特点有:
1)采用闭式静液压传动系统;
2)装备有大容积储砟斗;
3)发动机装机功率大幅提高,达到440KW;
4)采用自动检测控制系统,可操作性大大加强;
5)产品系列化,标准通用化,设计变更易,产品更新快,能满足各种需求。
3国内配砟整形车的研究与发展
我国大型养路机械研究主要是从80年代开始的。进入80年代后,小型养路机械已经不能满足线路的日常维护作业。1984年,引进国外的大型养路机械进行线路维护的同时,国内也在积极研制中国自己的大型养路机械。1986年,原铁道部正式立项研制第一批国产的配砟整形车。在消化吸收SSP-103型的基础上,原铁道部结合我国的实际情况组织设计生产了SPZ-160型配砟整形车。该车的研制成功,为大型养路机械的國产化创造了良好的开端。1992年在SPZ-160型的基础上进行了改进设计,采用新工艺技术,克服了SPZ-160型的不足,生产了SPZ-200型配砟整形车。
(1)SPZ-200型配砟整形车。
SPZ-200型配砟整形车是目前我国线路养护运用最广的车型之一,随着铁路不断向高速重载方向发展,SPZ-200型配砟整形车逐渐难以满足线路养护的需求。具体表现如下:
1)转向架为二轴弹性悬挂机构,限制了机车的速度;
2)车架结构不能满足大列高速联挂走行强度要求;
3)大修清筛后的线路捣固作业,需要配砟车增加局部补砟功能。
(2)DPZ-440型配砟整形车
2004年,原铁道部研发了新型DPZ-440型配砟整形车。该车既具有高速自行和联挂运行性能,又能满足线路修理规范和标准的要求,是集机、电、液、气、激光测量及自动控制等先进技术于一体的自行式大型养路机械。其显著特点有:
1)DPZ-440型配砟整形车是具有完全自主知识产权的国产大型养路机械。机车设计采用两级减振转向架,提高了自行、联挂速度和道岔通过能力,同时运行安全性能得到进一步提升;
2)自主设计了中犁、侧犁、清扫装置、纵向输送带及储砟斗等工作装置,首次在大型养路机械上使用了螺旋输送器和波纹挡边输送带;
3)自主研究设计了走行传动系统中的闭式液压传动系统、车轴齿轮箱和气动挂脱档系统;
4)基于激光传感技术的避障系统,极大地提高了作业的可靠性与安全性;
5)工业控制计算机技术、可编程控制器及摄像头的应用,具有较高的科技含量;
6)具有局部集砟、补砟功能。通过自身配置的约5m3的储砟斗对清筛断口进行填平,方便捣固作业。
4结束语
我国铁路建设的快速发展,给铁路维修和养护带来更多的挑战。在铁路线路中配砟整形机械设备主要目的是用于新建铁路和线路大、中、维修大型机械化专业施工中的道床配砟、整形作业。本文论述了配砟整形车的国内外发展现状,为配砟整形车的研究发展提供了参考。
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