DPG500鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)優(yōu)化與設(shè)計(jì)

?線路／路基?ＤＰＧ５００鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)優(yōu)化與設(shè)計(jì)呂超（中鐵十五局集團(tuán)第六工程有限公司，河南洛陽(yáng)４７１０１３）摘要：ＤＰＧ５００長(zhǎng)軌條鋪軌機(jī)組的核心部分為軌枕布放系統(tǒng)。的布枕方式。布枕機(jī)構(gòu)需完成軌枕的承接、向下傳送和布設(shè)３項(xiàng)工作，由升降油缸、軌枕承接器、軌枕布設(shè)器、承接軌油缸和布枕油缸組成，如圖１所示。軌枕承接器為槽形結(jié)構(gòu)，軌枕布設(shè)器鑲套于其槽內(nèi)，可攜帶軌枕布設(shè)器沿升降導(dǎo)向架上下運(yùn)動(dòng)。承接軌油缸與其相連接，油缸的收縮可實(shí)現(xiàn)其水平運(yùn)動(dòng)，攜帶軌枕布設(shè)器完成軌枕的承接工作。軌枕布設(shè)器為兩管狀尖齒叉，其上表面緊貼軌枕簡(jiǎn)要分析比較國(guó)外幾種鋪軌機(jī)組的軌枕布放系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹ＤＰＧ５００長(zhǎng)軌條鋪軌機(jī)組采用的曲柄連桿送枕、垂直布枕的軌枕布放系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)，闡述其工作原理并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：鋪軌機(jī)組；布枕機(jī)構(gòu)；控制；原理中圖分類號(hào)：ｕ２１３．９＋２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：ｌ００４—２９５４（２００８）０８—００３０一０２１概述承接器下表面，由布枕油缸牽引作水平運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)尖齒叉的伸出和縮回，尖齒叉回縮時(shí)將軌枕布設(shè)至道床。升降油缸帶動(dòng)軌枕承接器和軌枕布設(shè)器上下運(yùn)動(dòng)，完成軌枕向下傳送。我國(guó)新建鐵路客運(yùn)專線和高速鐵路均采用一次鋪設(shè)跨區(qū)間無(wú)縫線路，其施工主要設(shè)備為長(zhǎng)軌條鋪軌機(jī)組，該機(jī)組采用單枕連續(xù)鋪設(shè)法施工。為提高我國(guó)的裝備制造能力、填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，中鐵十五局集團(tuán)有限公司和鄭州大方橋梁機(jī)械有限公司聯(lián)合組成課題組，于２００１年１１月開(kāi)始對(duì)適用于無(wú)縫線路施工的長(zhǎng)軌條鋪軌機(jī)組進(jìn)行方案研究。２００３年４月４日參加鐵道部科技司“高速鐵路無(wú)縫線路長(zhǎng)軌條鋪軌機(jī)組研制（Ｂ）”（編號(hào)：２００３Ｇ０９一Ｂ）投標(biāo)，并中標(biāo)。課題組在投標(biāo)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，特別針對(duì)鋪軌機(jī)組的核心系統(tǒng)即布枕機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析比較，設(shè)計(jì)形成了曲柄連桿送枕垂直布枕系統(tǒng)。２圖１ＮＩＣ鋪軌機(jī)組布枕結(jié)構(gòu)采用傾斜傳遞軌枕、垂直布枕方式的布枕機(jī)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軌枕對(duì)中性好，控制容易，成本較低；其缺點(diǎn)是布枕機(jī)構(gòu)所受沖擊力大，結(jié)構(gòu)件容易損壞，特別容易損壞油缸。油缸行程大，布枕速度受到限制。２．２國(guó)外鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較典型的無(wú)縫線路鋪軌機(jī)組主要有３種：奧地利Ｐｌａｓｓｅｒ＆Ｔｈｅｕｒｅｌ？公司的ＳＶＭｌ０００長(zhǎng)軌條鋪軌機(jī)組、ＴＣＭ６０鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)（圖２）美國(guó)Ｔａｍｐｅｒ公司生產(chǎn)的ＮＴＣ型鋪軌機(jī)組和瑞士Ｍａｔｉ—ｓａ公司生產(chǎn)的ＴＣＭ６０型鋪軌機(jī)組。２．１ＴＣＭ６０型鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)采用傾斜布枕方式，其工作原理是軌枕由傾斜傳送鏈送到轉(zhuǎn)接臂處，由轉(zhuǎn)接臂放到散枕臂上，最后散枕臂抽回將軌枕落在道碴上。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高，控制系統(tǒng)先進(jìn)，布枕動(dòng)作協(xié)調(diào)；但也有其明顯的弱點(diǎn)：對(duì)機(jī)構(gòu)的靈活性和準(zhǔn)確性要求非常高，布枕器的動(dòng)作稍微滯后就可能ＮＴＣ型鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)Ｐｃ—ＮＴｃ鋪軌機(jī)組采用傾斜傳遞、垂直布放軌枕收稿日期：２００８—０５一０４基金項(xiàng)目：鐵道部科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（２００３ｃ０９一Ｂ）作者簡(jiǎn)介：呂超（１９７ｌ一），男，工程師，１９９６年畢業(yè)于江蘇理工大學(xué)?！瘢瘛瘢?●－ｑ－◆－＿?！瘢撸簟А簦撸А褚唬簦摺！?ｍ◆¨●－¨技術(shù)評(píng)審。６參考文獻(xiàn)：［１］王迸，任靜，吳建忠．彈性支撐梯形軌枕軌道在北京地鐵５號(hào)線鋪設(shè)的工程技術(shù)研究［Ｊ］．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，２００７（１０）：３３—３５．［２］齊琳，夏禾，任靜．梯形軌枕的減振特征及論證［Ｊ］．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，２００７（１０）：６７—７０．［３］姜忠仁，曹風(fēng)潔，楊麗華．梯形軌枕產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化制造工藝特點(diǎn)［Ｊ］．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，２００７（１Ｉｏ）：６２—６３．結(jié)語(yǔ)上述長(zhǎng)線法生產(chǎn)梯形軌枕的施工工藝能夠滿足批量生產(chǎn)梯形軌枕的要求，并確保梯形軌枕的外觀質(zhì)量、關(guān)鍵尺寸及靜載性能試驗(yàn)要求，為梯形軌枕軌道系統(tǒng)大規(guī)模進(jìn)入城市軌道交通建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。３ｑ鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)詩(shī)ｌ認(rèn)Ｉ刪ＡＹ萬(wàn)方數(shù)據(jù)ｓＴＡＮＤＡＲＤＤＥｓＩＧＮ２００８ｔ８、呂超一ＤＰＧ５００鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)優(yōu)化與設(shè)計(jì)圖２ＴＣＭ６０鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意將軌枕摔到道床上造成翻枕，而布枕器的動(dòng)作受計(jì)程輪控制，動(dòng)作滯后時(shí)有可能出現(xiàn)，直接影響施工質(zhì)量和效率，并且在向下傳輸軌枕時(shí)容易卡枕。２．３ＳＶＭ一１０００鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)（圖３）圖３ＳＶＭ一１０００鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意該鋪軌機(jī)組采用垂直布枕結(jié)構(gòu)，其工作原理是軌枕由傳送鏈送到傳送帶末端，由擋枕機(jī)構(gòu)擋住，送枕臂將軌枕抬起送到轉(zhuǎn)接臂上，由轉(zhuǎn)接臂將軌枕送到垂直傳送鏈上；再由垂直傳送鏈將軌枕送到散枕臂上，最后由散枕臂將軌枕落下。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是軌枕傳送平穩(wěn)，油缸行程不大，沖擊小，布枕速度容易提高，布枕精度高；但也有其明顯的弱點(diǎn)：該形式的布枕方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)作多、控制難度大，制造成本高。３ＤＰＧ５００鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)針對(duì)上述３種機(jī)型布枕機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和不足，在采用垂直布枕方式的同時(shí)，將曲柄連桿機(jī)構(gòu)引入了布枕系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了擁有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的曲柄連桿垂直布枕系統(tǒng)。３．１結(jié)構(gòu)組成及工作原理布枕機(jī)構(gòu)構(gòu)成如圖４所示。由軌枕傳送鏈傳送過(guò)來(lái)的軌枕，被頂枕連桿頂起，沿圓弧軌跡移動(dòng)到接枕臂上，軌枕隨垂直傳送鏈向下傳送到后移動(dòng)架上（垂直傳送鏈的接枕臂轉(zhuǎn)動(dòng)到另一側(cè)），軌枕由后移架繼續(xù)向下傳送到前移動(dòng)架上（后擺動(dòng)架向后擺動(dòng)讓開(kāi)軌枕），前移動(dòng)架帶動(dòng)軌枕向下移動(dòng)到接近道碴時(shí)，前擺動(dòng)架向前擺動(dòng)，軌枕被擋枕板擋住而下落到道碴上。鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)ＲＡＩＬｗＡＹＳＴＡＮＤ＆ＲＤＤＥｓＩＧＮ２００８‘８、萬(wàn)方數(shù)據(jù)?線路／路基?垂直傳送鏈及接枕臂傳動(dòng)鏈條圖４ＤＰＧ５００鋪軌機(jī)組曲柄連桿垂直布枕機(jī)構(gòu)基本作業(yè)流程如下：輸送鏈送枕＿＋頂枕連桿接枕＿＋接枕臂接枕一垂直鏈下傳軌枕一后擺動(dòng)架接枕＿后移動(dòng)架下落＿＋前擺動(dòng)架接枕一前移動(dòng)架下落＿前擺動(dòng)架擺動(dòng)落枕。齒輪箱的輸人軸用鏈條與垂直傳送鏈的驅(qū)動(dòng)軸連接，兩者的轉(zhuǎn)速按照特定的速比確定，頂枕連桿每次頂過(guò)來(lái)一根軌枕，垂直傳送鏈就有一個(gè)接枕臂來(lái)接應(yīng)。前移動(dòng)架迅速抽去后軌枕自然下落到道碴上，軌枕下落距離低，軌枕在空間的轉(zhuǎn)動(dòng)角度小，克服了翻枕缺陷，作業(yè)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。循環(huán)周期≤４ｓ布枕速度≤１５根／ｍｉｎ布枕間距６００ｍｍ（可調(diào)整）布枕誤差±２０ｍｍ（枕間距），±１０ｍｍ（橫向）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該機(jī)構(gòu)采用垂直布枕方式，利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳遞軌枕，接枕柔和，減少了布枕過(guò)程中的沖擊現(xiàn)象；動(dòng)作的協(xié)調(diào)依靠機(jī)械傳動(dòng)來(lái)保證，動(dòng)作準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制難度降低。軌枕下落距離低，對(duì)道床擾動(dòng)小，避免了翻枕現(xiàn)象；用計(jì)程輪信號(hào)直接控制油缸的動(dòng)作，簡(jiǎn)單可靠，容易控制，動(dòng)作準(zhǔn)確等。布枕機(jī)構(gòu)有多個(gè)機(jī)構(gòu)和部件組成，布枕作業(yè)需要這些機(jī)構(gòu)按一定的時(shí)間順序才能完成整個(gè)布枕過(guò)程。布枕控制時(shí)序如圖５所示。布枕機(jī)構(gòu)作為鋪軌機(jī)的核心部分，對(duì)它的控制要求比較高，它的控制必須與整車的控制形成有機(jī)的整體。鋪軌機(jī)整機(jī)控制以測(cè)量輪上的傳感器輸出信號(hào)為主，鋪設(shè)作業(yè)時(shí)，由ＰＬＣ根據(jù)測(cè)量輪脈沖信號(hào)，以時(shí)序圖為基礎(chǔ)來(lái)控制垂直輸送鏈液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速及各機(jī)構(gòu)３】３．２主要技術(shù)指標(biāo)３．３３．４布枕機(jī)構(gòu)的控制?線路／路基?城市軌道交通運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)控制與管理探索王曄（蘇州軌道交通公司運(yùn)營(yíng)處，蘇州２１５００３）摘要：從風(fēng)險(xiǎn)管理的理論和一些軌道交通公司風(fēng)險(xiǎn)管理方法著手，闡述城市軌道交通運(yùn)營(yíng)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理的必要性，風(fēng)險(xiǎn)管理的主要內(nèi)容。風(fēng)險(xiǎn)源和危險(xiǎn)源的識(shí)別等。介紹軌道交通行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)防范與控制措施。關(guān)鍵詞：軌道交通；運(yùn)營(yíng)；風(fēng)險(xiǎn)；管理中圖分類號(hào)：Ｕ２３ｌ＋．９２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ｂ要性主要體現(xiàn)在以下幾方面：（１）軌道交通建設(shè)特點(diǎn)。地鐵項(xiàng)目投資大，技術(shù)復(fù)雜，工期長(zhǎng)，建設(shè)中參與主體多，在項(xiàng)目實(shí)施階段存在大量的不確定性因素，軌道交通工程建設(shè)過(guò)程中任一環(huán)節(jié)的疏漏都可能給后期運(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全隱患，要想控制風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)營(yíng)企業(yè)必須實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)管理。（２）軌道交通運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)。軌道交通的運(yùn)營(yíng)環(huán)境大都處于地下，對(duì)來(lái)自外部的自然或人為災(zāi)害一般具有文章編號(hào)：１００４—２９５４（２００８）０８一００３２一０３１概述較強(qiáng)的防護(hù)能力。但由于其人員密集、客流量大的特點(diǎn)，一旦發(fā)生事故或遭受破壞，則要比地上公共場(chǎng)所危險(xiǎn)得多，傷亡損失往往非常慘重，甚至造成城市和區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會(huì)功能的嚴(yán)重癱瘓。（３）軌道交通專業(yè)特點(diǎn)。軌道交通設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)具有專業(yè)覆蓋面廣、自動(dòng)化程度高、專業(yè)間接口問(wèn)題多的特點(diǎn)，且在各專業(yè)中新技術(shù)不斷采用，施工協(xié)調(diào)困難，還有施工安裝中遺留的問(wèn)題，都有可能給運(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái)，城市軌道交通得到了快速發(fā)展，但由于軌道交通高速度、高運(yùn)量、人流密集的特點(diǎn)，一旦發(fā)生事故后果將不堪設(shè)想，因此，對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并能夠有效控制的危險(xiǎn)源進(jìn)行管理，研究新的安全技術(shù)和安全管理措施，已引起越來(lái)越多的軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)的重視。筆者試從風(fēng)險(xiǎn)管理的理論和一些軌道交通公司風(fēng)險(xiǎn)管理方法著手，就筆者在工作期間了解的軌道交通行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管理的理論和實(shí)踐作一分析，闡述軌道交通行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)防范與控制措施。２（４）軌道交通發(fā)展特點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，機(jī)車車輛、自動(dòng)控制、電力、通信和信號(hào)等先進(jìn)技術(shù)也隨之應(yīng)用到地鐵各子系統(tǒng)中。但歷史經(jīng)驗(yàn)表明，事故的嚴(yán)重程度與采用技術(shù)的先進(jìn)和完善程度密切相關(guān)。高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，在給地鐵運(yùn)營(yíng)組織提供極大便利的同時(shí)，也必然會(huì)帶來(lái)了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)：一方面技術(shù)上存在的不完善或給運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，另一方面操作◆ｍ●州－●?“●ｍ●＿－◆－¨◆＿ｏ●?“◆一”時(shí)問(wèn)，ｍｉｎ城市軌道交通運(yùn)營(yíng)實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)管理的必要性分析城市軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)必須實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)管理，其必收稿日期：２００８—０５一０７作者簡(jiǎn)介：王曄（１９７ｌ一），男，工程師，１９９４年畢業(yè)于西南交通大學(xué)，工學(xué)學(xué)士。次鋪設(shè)長(zhǎng)度為５００ｍ的長(zhǎng)鋼軌，滿足一次鋪設(shè)跨區(qū)間無(wú)縫線路的施工需要。機(jī)組施工工藝先進(jìn)，軌枕布放、鋼軌鋪設(shè)、扣件安裝依次完成，自動(dòng)化程度高，施工質(zhì)量易于保證，作業(yè)效率高；布枕、勻枕采用實(shí)時(shí)光電檢測(cè)、ＰＬＣ控制，技術(shù)先進(jìn)，鋪設(shè)精度高，可靠性好，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。鋪軌機(jī)組已通過(guò)了鐵道部科技司組織的專家評(píng)審，受到了與會(huì)專家的一致好評(píng)。該鋪軌機(jī)組正已完成工廠組裝調(diào)試和廠內(nèi)試鋪，鋪設(shè)精度和作業(yè)效率均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。目前已０Ｏ．５１．０１．５２．０２．５３．０３．５４．０４．５５．０５．５６．０６．５７．０７．５８．Ｏ擋枕垂直傳送鏈過(guò)渡接枕臂垂直舉升油缸水平喂枕油缸傳遞臂垂直油缸傳遞臂擺動(dòng)油缸布枕臂垂直油缸布枕臂擺動(dòng)油缸勻枕機(jī)構(gòu)圖５布枕作業(yè)控制時(shí)序圖發(fā)運(yùn)至達(dá)（縣）成（都）線，用于遂寧到石板灘雙線段的跨期間無(wú)縫線路鋪設(shè)施工。該機(jī)組的投入使用又將填補(bǔ)我國(guó)一項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白。參考文獻(xiàn)：［１］陳浩．高速鐵路跨區(qū)間無(wú)縫線路鋪軌機(jī)組研制商榷［Ｊ］．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，２００３（６）：３２—３４．的油缸動(dòng)作，同時(shí)控制油缸以達(dá)到勻枕機(jī)構(gòu)對(duì)軌枕布放后枕間距的校核和微量調(diào)整。４結(jié)語(yǔ)ＤＰＧ５００鋪軌機(jī)組采用單枕連續(xù)鋪設(shè)法，能夠一３２［２］高速辦函［２００３］２４號(hào)，京滬高速鐵路鋪軌機(jī)組技術(shù)條件［ｓ］．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)ＲＡＩＬｗＡＹｓ刪ＤＡＲＤＤＥｓＩＧＮ２００８ｔ８、萬(wàn)方數(shù)據(jù)DPG500鋪軌機(jī)組布枕機(jī)構(gòu)優(yōu)化