研究开发文章编号：10076034(2007)03000703现场钢轨接触焊作业车的研制(中国南车集团戚墅堰机车车辆工艺研究所，江苏常州213011)摘要：介绍了现场钢轨接触焊作业率的总体设计，并对该车组成设备的选型及设计进行了论述，实际运用考核表明，该车设计合理，满足钢轨现场焊接的要求。中图分类号：U270.6文献标识码：ADevelopment of the on-site rail contact-welding vehicleWang You-hong(Qishuyan Locomotive Rolling Stock Technology Research Institute,CSR 213011 Changzhou,Jiangsu)Abstract:The general design of the on-site rail contact-welding vehicle is described while the selec-tion of its modular equipment for the train set and design are outlined.The running tests show that the ve-hicle is well designed and configurated and satisfies the requirements of field rail welding.Keywords:rail welding;contact welding;maintenance vehicle上载工作舱式结构。工作舱分焊机舱和动力舱，工0引言作舱由符合标准集装箱接口的底座和舱罩组成。钢轨焊接是无缝线路施工的主要环节之一，目1.2系统组成前我国铁路铺设的无缝线路，厂焊采用接触焊（即钢轨接触焊作业车主要由焊机、柴油发电机组、将25m短轨焊成250~500m长轨)，现场联合接头吊机、工作舱和运载平车组成。焊机舱内装有焊机焊接（现场将厂焊的250~500m长轨焊成设计长的机头、电器控制柜、液压泵站、冷却系统、数据采集度)采用的是气压焊和铝热焊。厂焊接触焊接头无系统以及机头的悬挂吊机。在动力工作舱内装有一论强度、精度均能达到要求。现场气压焊接头受环套功率较大的带底座燃油油箱的钢轨焊接专用柴油境、气候、机具及人为因素影响，焊接质量不稳定，质发电机组。现场接触焊轨车总体布置见图1。量离散性很大。铝热焊接头因其焊缝是铸造结构，1.3主要技术参数强度大大低于接触焊。自重：约50t;钢轨焊接质量既要求单个接头的强度和精度，联挂速度：120km/h;还要求全部接头质量的一致性。这种要求随着列车作业效率：12条焊缝/h(连续闪光)、18条焊速度的提高愈显重要。而要实现这种要求，根本的缝/h(脉动闪光)；方法是现场联合接头也采用接触焊方式焊接。焊接接头质量：符合TB/T1632.1-2005和TB/1总体设计T1632.2-2005标准；适用范围：满足本线钢轨焊接和本线边坡的钢1.1基本结构形式轨焊接及基地焊接，可焊接50~75kg/m钢轨；钢轨接触焊作业车采用符合标准轨距的平板车限界条件：运行时符合GB146.1和CJJ96标准。收稿日期：2007-03-182主要设备选型及设计作者简介：王有虹(1965-)，男，高级工程师，本科。研究开发机车车辆工艺第3期2007年6月工作舱动力舱滑动移门平板车步吊机焊机头柴油发电机组图1现场接触焊轨车总体布置2.1焊机流有可能达1400A,持续时间约1.5s(不会大于3焊机是钢轨接触焊作业车的核心设备，目前国s),要求机组有较强的过载能力。内外悬挂式钢轨接触焊焊机主要有2种，一种是瑞(2)机组的主要负载（焊机）是一个单相负载，士施拉特公司的AMS60型焊机，另一种是乌克兰巴对发电机来讲是一个不对称负载，所以发电机输出顿研究所的K900、K920和K922焊机。电流不对称，要求发电机有较强的承受负序电流的AMS60焊机与K900/K920/K922焊机都适用能力。钢轨联合接头的焊接。AMS60焊机轨头工作面对2.3起重机中能减少钢轨焊后的打磨量，但是由于我国钢轨截焊机悬挂系统是一特制的双臂起重机（专利号面偏差较大，工作面对齐后会造成另一侧轨底角偏ZL200420025930.4),安装在焊机舱的前部，其工差增大，从而影响焊接质量。AMS60焊机重量较作原理是焊接施工前通过液压变幅、伸缩机构将焊大，增加了焊机悬挂研制难度。为此焊机选用K型机机头从基座放到待焊的钢轨轨缝上，并通过双臂悬挂式钢轨焊机。起重机的伸缩、回转实现钢轨的对缝。收工时通过K900焊机、K920焊机与K922焊机都可用同一变幅、伸缩将焊机机头从轨枕上收回到基座上，这控制系统、液压系统，机型的外形尺寸差别不大，时，焊机正好包含在悬挂装置中间，两者所占的体积K922焊机机头略重。所以研制的钢轨接触焊作业最小。车这3种焊机都适用。起重机主要组成部分：吊臂、转台、回转机构、变如果现场焊接长钢轨，需要焊机的顶锻力大。幅油缸、伸缩油缸、控制箱、吊具等。根据计算，500m长的60kg轨大约需要60t左右的起重机的液压动力来自于独立的液压泵站，隔顶锻力。所以现场焊接250m以上的长轨条采用绝了对焊机液压系统的污染。起重机的控制系统设K920型焊机。置为2套，1套无线遥控是常用方式：1套手动控制2.2柴油发电机组是作为应急用，在无线遥控失灵的情况下使用。2柴油发电机组为焊轨作业车提供动力电源，包套控制装置互相独立。起重机主要技术性能指标见括对焊机机头、电器控制柜、液压泵站，冷却系统、液表1。压吊机、空调和照明等设备的供电。柴油发电机组表1起重机主要技术性能指标的24V蓄电池也给可编程控制器和数据采集系统最大额定总起重量/八3.5供电。最大工作半径/m3.350焊轨车柴油发电机组具有如下特点：变幅角度/()120(1)每次焊接过程结束时有一个顶锻过程，电回转范围（限制后）/（°）±90现场钢轨接触焊作业车的研制2.4工作舱2.5运载平车为了方便运输和适应地铁隧道内作业，工作舱选用标准型平车改造。其主要性能参数见表2。采用类似集装箱的结构，尺寸大小近似20：集装为保证工作舱能紧固在平车上，平车上装有8箱，箱角位置与20集装箱相同。个专用的可调节集装箱锁头，锁头中心距与1CC集工作舱由底座和舱罩组成，舱罩夹层中间铺装装箱箱体底角件底孔中心距相一致。隔音和隔热层，以减少噪音污染和降低热辐射：动力表2平车主要性能参数舱为一完整工作间，焊机舱隔成吊机、控制柜、泵站403间：舱罩限界同时符合国铁、地铁要求。车钩型号13号车钩焊轨车总体布置如图1所示，焊机舱的一端安最高运营速度/km·h-·120装了焊机机头及其悬挂吊机，焊机舱的这一区段的限界符合1435mm标准轨距国铁和地铁限界舱罩设计为整体。打开前端门锁，前端门在气撑弹采用制动主管压力满足500kPa和600kPa的簧作用下自动抬起（类似于轿车后备箱的开启），将减压制动装置。无空、重车调整装置。停车制动采舱罩沿左右两侧的滑槽向后推开，焊机悬挂装置便用折叠链式手制动机。可将焊机机头从基座上吊起，伸出到平车端部之外，平车侧梁的4个端部安装有4个液压支腿油作一定范围的回转伸缩，机头便准确地落在钢轨的缸，平车底架下部安装支腿油缸泵站系统及控制装焊缝上。焊机舱后面的部分被分隔成2个小室，在置，车体和车轴间安装U型吊。保证车辆在工作状中间的小室里安装了电器控制柜、数据采集系统和态时，支腿油缸能顶升起整个车辆。自藕变压器。为了给焊机的计算机系统提供一个良好的工作环境，控制柜室里安装了空调机。在后面3运用情况的小室里安装了焊机的液压泵站、冷却系统和焊机钢轨接触焊设备初次投入使用前必须进行型式悬挂系统的液压泵站，为便于空气流通，舱罩壁上装检验，且通过TB/T1632.2-2005标准要求的落锤有轴流风扇。指标。本钢轨接触焊作业车一般在试焊不到200个为了降低发电机机组对环境的噪声污染，对动接头时，即能确定一套适配的工艺参数，使焊接接头力舱专门作了降噪处理的设计。整个动力舱内部，顺利通过落锤检验，达到TB/T1632.2-2005标准包括门上都贴有40mm厚的隔音材料，以提高舱内要求。部对噪声的吸收。并将柴油发电机机组的进风道、目前现场钢轨接触焊作业车已生产了5台，先出风道和烟道分别隔开。新鲜空气的进风是通过一后在浙赣线、广州地铁、武汉轻轨、上海地铁工程中个弯道进人动力集装箱内，进风道四侧都贴有40使用。经过用户单位的现场使用表明，该钢轨接触mm厚的隔音材料；出风道通过排气间从两侧百叶焊作业车设计合理，各种设备运行正常，能够满足钢窗排风，这样可降低发电机组的噪声。轨现场焊接的要求，具有操作简单，焊接质量高，焊为提高舱内光线度，在舱罩侧墙上开有一些窗接效率高的特点。户。工作舱底座和舱罩均采用可拆卸的螺栓连接，便于以后的维修。封一：中国南车集团南京浦镇车辆厂插9~11、14~20：中国南车集团戚墅堰机车车辆本封二、插1：无锡锡南铸造机械有限公司工艺研究所期插2~3：西安永安检测设备有限公司插12、13南京东电检测装备有限公司插4：中国北车集团长春客车厂插21：常州市铁马科技实业有限公司插22：中国北车集团北京南口机车车辆机械厂告插5：包头北方创业股份有限公司插23：上海铁路局阜阳车辆段插6：深圳市中全水性漆有限公司插24：扬州弹簧有限公司插7：抚顺矿业集团有限公司车辆厂封三：天瑞集团铸造有限公司插8：常州市瑞泰工程机械有限公司封四：克诺尔车辆设备（苏州）有限公司