HGCZ-2000 型换轨车运用与研究

石晓旭

（国能铁路装备公司神维分公司准格尔段，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

传统换轨小车弊端较多，HGCZ-2000 型换轨车可以消除其缺陷，具有钢轨更换、扣件回收等作业，由车架、动力转向架、从动转向架、扣件回收系统和钢轨收放装置等构成。HGCZ-2000 型换轨车具备作业走行动力，操作性很强，能够实现扣件的自动回收，避免线上收料为铁路正常运输造成影响。处于工作状态下不用专人配合新钢轨入槽，不仅劳动强度降低，也控制了作业安全隐患，尤其是设置道钉检测系统后，在经过曲线后可以在承轨槽中准确放置新钢轨，新钢轨不仅能保持平顺，也避免出现伤损，能满足当前换轨要求。因此我们要充分认识到HGCZ-2000 型换轨车的优势与特点，在换轨作业中有效运用，推动我国铁路运输事业的发展。

一、HGCZ-2000 型换轨车的优势

上世纪八十年代起，换轨小车开始正式投入使用，转变了以往人工肩扛手抬换轨的落后模式。然而换轨小车也有缺陷，表现在换轨仍然依赖于人工操作，作业人员劳动强度较大，效率并不高，甚至面临一定的安全隐患。随着铁路运输量的增加，维修作业时间受到了极大限制，传统换轨施工也存在劳务工繁多、分散不易管理、被替换扣件应人工回收、现场施工组织难度大等问题[1]。对HGCZ-2000 型换轨车来说，使用了柴油发动机动力装置，运行后能够自动走行，不用轨道车牵引。同时设置了电磁滚筒旧料回收装置，人工收料劳动强度大幅度降低，节省了很多收料时间。由于还应用了道钉监测系统，能够对就旧轨出槽、新轨落槽等实现精准控制，而使用拨轨装置，能够让旧轨一次性居中放置道心，不用人工拨轨。此外，也包括自起复装置，在小半径曲线、曲线超高地段能发挥较好性能。不仅人员劳动强度有效降低，也让换轨时间大幅度缩短，工作更加效率。

在HGCZ-2000 型换轨车应用过程中，施工方案具有极高的安全性，拥有稳定可靠的性能，换轨作业程度很高，是对传统换轨模式的一种颠覆，解决了国内无缝线路高效换轨技术空白。HGCZ-2000 型换轨车表现出安全可靠、维护便利等优点，具有极高的性价比，在使用中有利于加强施工统筹，提高换轨效率[2]。在钢轨落槽、轨距控制和扣件回收等方面，都能够一步到位，有效减少了人工撬轨等辅助作业，降低了换轨劳动强度，防止发生作业风险，既提升了换轨质量，也能让整个线路保持稳定性。

二、HGCZ-2000 型换轨车的构成

（一）整车结构布局

HGCZ-2000 型换轨车重量约78t，装满扣件可达93t，车辆换长为2.86。整车结构包括车体、司机室、操作室、转向架、制动系统、车钩缓冲装置、动力系统、扣件回收系统、作业机构、气动系统、液压系统以及电气控制系统等，设置了两轴液压马达提供动力，前转向架采用动力转向架。

车辆前进方向前端为司机室和操作室，后端为拉伸器操作室。在操纵台设置有司机控制器、制动阀、操纵按钮与手柄、仪器仪表与显示装置等。车底下部设置工作机构，中部则为扣件回收系统，而车辆尾部地板面上设置动力系统、液压站以及柴油箱等。处于运行状态时速度最大值为15km/h，换轨作业时速度为5～10km/h，在实际作业中根据路用平车挂运进行。在动力方面，包含300kw 柴油机组与50kw 柴油发电机组各1 台，其中前者为换轨车走行、作业等提供动力，后者为作业机构提供备用动力源，也为电磁滚筒、输送带电机和空调等提供电源[3]。由于设计有液压、电气系统，只要有一个动力源存在故障，也可以实现各作业机构短时间内恢复最佳挂运状态，因此使用轨道车可以快速从作业场地离开。

（二）作业机构

通常由钢轨收放装置、护轨起复器和钢轨吊钳等构成，等待更换的轨条先借助钢轨收放装置2、4 夹持旧钢轨到要求的地方，并借助钢轨收放装置1、3、5 夹持新钢轨到规定的区域。在换轨车作业期间，承轨槽中的旧钢轨将逐步被提取，并置于道心、轨枕周围，这样便于新钢轨准确设置在承轨槽内规定的地方。如图1 所示，为HGCZ-2000 型换轨车作业原理图。

（三）扣件回收系统

扣件回收系统主要包括提升输送机、平移输送机、接料装置、扣件回收料斗以及液电控制系统等。对提升输送机来说，主要借助电磁滚筒对铁路道床的扣件进行全部回收，让扣件置于输送机中。接料装置能够前后、正转、反转等运动，确保扣件可以顺利转运到料斗各位置，作业结束后运到整备基地，利用油缸将料斗侧门开启，扣件也卸在车辆两侧。如图2所示，为HGCZ-2000 型换轨车扣件回收控制系统工作原理图。

三、HGCZ-2000 型换轨车运用效果分析

（一）作业效率

结合运用HGCZ-2000 型换轨车几年的情况，并分析掌握的换轨施工数据，在给点240min、更换钢轨长度1.5km、线路扣件条件良好和半径曲线均超过1000m 条件下，与传统换轨模式进行对比。

从作业时间来看，HGCZ-2000 型换轨车不同于传统换轨车，更换1.5km钢轨长度走行时间为30～60min，1h 能够顺利实现新轨入槽，合拢时间接近110min，扣件恢复用时140min。因为不用在起点气压焊轨车前使用托架平车，省去了焊接的环节，让起点气压焊作业时间也大大减少。运用HGCZ-2000 型换轨车进行换轨施工，能够让线路精整有足够时间，确保点内人员、车辆和工机具等顺利撤离。

从作业强度上看，HGCZ-2000 型换轨车走行中因为前轮在旧轨上，后轮在入槽的新轨，轴距有了很大的提升，这是传统换轨车不具备的优势，减少新旧轨为换轨车作业造成的不利影响，钢轨入槽和作业也更加容易[4]。换轨车走行到指定位置后对位上轨，整个过程需要地面6 人控制车下挂钩与夹持，显得非常便捷。在车下配合作业过程中，安排2 名作业人员在操作室内，能够完成所有的控制操作，节省了很多人工配合拨轨的过程，不仅劳动强度更小，也有效降低了安全风险。

（二）安全效益

HGCZ-2000 型换轨车对比传统换轨车，在换轨过程中能够节省很多地面人员的操作环节，避免过多的人工作业引起安全风险。在实际作业过程中，也制定了各种应急预案，尤其是换轨车作业期间掉道、主柴油机与应急发电机组缺少动力、作业中新旧轨夹具卡住钢轨、旧轨与钢轨接头夹板折断，损坏夹轨装置，车辆无法正常使用等现象，均有相关应对措施与应急预案，让换轨车在作业中始终处于安全状态[5]。在HGCZ-2000 型换轨车试用的时间里，不仅运行稳定性强，故障率也很低，有效降低了劳动强度，具有降低安全风险、提供安全保障等作用。

（三）作业质量

HGCZ-2000 型换轨车与传统换轨车相比，在后续焊接、拉伸和线路恢复等方面，能够节省至少半个小时的作业时间。由于设置有电磁滚筒，能够实现对旧铁件回收的同时进行，且回收效率很高，地面人员在旧料回收方面的工作量大幅度减少，能够在线路恢复与整修等环节投入更多时间与精力，从整体上保证了线路设备质量。HGCZ-2000 型换轨车中设置有道钉检测系统，通过曲线的过程中，可以将作业结构相对承轨槽的横向偏移量检测出来，控制系统根据偏移量值对作业机构横向油缸动作方向、行程等进行控制[6]。这样能够保证新钢轨在承轨槽内规定地方进行安装，且新钢轨更换后可以保持平顺，避免出现损伤，换轨质量有了提升。

（四）经济效益

HGCZ-2000 型换轨车与人工拨轨、换轨小车相比，2km 作业里程可以节省50 人左右。因为换轨中自带动力，省去了通过轨道车牵引的过程，与传统换轨作业相比，可以减少轨道车和托架平板各一辆。在停止运行期间HGCZ-2000 型换轨车不带动力比照平车运行，避免油料被浪费，不用司乘人员过多使用。根据换轨车每年250km 换轨进行分析，HGCZ-2000 型换轨车运用后每年至少节约300 万生产成本。

结语

总之，HGCZ-2000 型换轨车具有钢轨更换、扣件回收等功能，不仅让换轨施工更加轻松和简单，也解决了潜在安全隐患，也保证了作业效率与质量。在HGCZ-2000 型换轨车运用后，施工进度有了保障，让无缝线路钢轨更换施工有了稳定可靠的设备。