孫梅玉　劉福春

摘 要：接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車是電氣化鐵路、高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)檢修、維護(hù)、搶修的專業(yè)設(shè)備。該車低速作業(yè)時(shí)，靠支撐液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的剛性連接，以保證作業(yè)時(shí)整車的安全和穩(wěn)定。介紹了接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車支撐鎖緊液壓系統(tǒng)的原理、安裝及控制過程。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車 液壓系統(tǒng) 液壓支撐

中圖分類號(hào)：TH137.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0078-02

Abstract：Catenary Maintenance Vehicle is specialized equipment for repairing， maintenance， emergency repair of catenary on high-speed passenger electric railway. This paper mainly described the structure， principle and control process of car body supporting and locking hydraulic system on Catenary Maintenance Vehicle.

Keywords：Catenary Maintenance Vehicle， hydraulic system， hydraulic support

1 背景技術(shù)

隨著中國(guó)鐵路的快速發(fā)展，在高速鐵路、客運(yùn)專線和提速干線等電氣化線路上急需配備具有較強(qiáng)的綜合檢修能力、技術(shù)成熟的160 km/h以上速度的接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車，滿足電氣化鐵路檢修、維護(hù)和故障搶修的需要。德國(guó)GBM公司十年前設(shè)計(jì)制造了BR711快速多功能綜合作業(yè)車，該車主要用于接觸網(wǎng)檢修作業(yè)，具有功能全、速度快、安全性能高的特點(diǎn)。北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司在中國(guó)北車股份有限責(zé)任公司的大力支持下，引進(jìn)了該車的技術(shù)，購置了全部技術(shù)資料。以BR711原型車為基礎(chǔ)，二七裝備公司組織研發(fā)人員對(duì)其進(jìn)行了國(guó)內(nèi)鐵路適應(yīng)性改進(jìn)設(shè)計(jì)，推出了一種功能與原車一致的、適應(yīng)中國(guó)鐵路要求的、全新的接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車（以下簡(jiǎn)稱“作業(yè)車”）。

作業(yè)車采用了格列茲系列GP210轉(zhuǎn)向架，這種轉(zhuǎn)向架帶有搖枕結(jié)構(gòu)，車架與轉(zhuǎn)向架之間橫向有牽引裝置，傳遞牽引力，縱向有彈性支承裝置；在轉(zhuǎn)向架輪對(duì)與構(gòu)架之間有彈簧和液壓減震器，緩和吸收輪對(duì)至車架間的振動(dòng)和沖擊，滿足車輛高速運(yùn)行動(dòng)力學(xué)性能的需要。

在作業(yè)車頂部，安裝有伸縮臂式工作臺(tái)、升降式工作臺(tái)、網(wǎng)線定位器、接觸網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)，通過這些作業(yè)機(jī)具可以對(duì)線路上的高壓接觸網(wǎng)及線路設(shè)施進(jìn)行綜合檢測(cè)、檢修和維護(hù)。在作業(yè)機(jī)具工作時(shí)，需要將車體與構(gòu)架之間、構(gòu)架與輪對(duì)之間存在的彈性支撐裝置轉(zhuǎn)換為剛性聯(lián)接，使車體-構(gòu)架-輪對(duì)間成為剛性支撐，防止作業(yè)機(jī)具工作時(shí)車輛的傾翻和出軌，以保證作業(yè)車的穩(wěn)定性、安全性。

為滿足上述使用要求，設(shè)計(jì)了一種支撐液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便，在作業(yè)車低速作業(yè)模式時(shí)，可有效的滿足車輛的穩(wěn)定性和安全性要求。

2 液壓系統(tǒng)原理

支撐液壓系統(tǒng)使用液壓缸將車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的所有彈性支撐短路，實(shí)現(xiàn)相互之間的剛性支撐。在Ⅰ端轉(zhuǎn)向架上安裝了疊加式溢流閥，同時(shí)采用了具有卸荷功能的兩位四通電磁換向閥，在低速走行但支撐系統(tǒng)不作用時(shí)，系統(tǒng)卸荷，防止持續(xù)溢流產(chǎn)生不必要的熱量損失。除此之外，其余結(jié)構(gòu)與Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上一致。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架上的液壓系統(tǒng)原理如圖1所示。支撐液壓系統(tǒng)中設(shè)置了應(yīng)急泵，在主泵動(dòng)作失效時(shí)，靠應(yīng)急泵作用使各液壓缸恢復(fù)到解鎖狀態(tài)，使作業(yè)車轉(zhuǎn)換為牽引模式，以便進(jìn)行維修。

搖枕水平液壓缸，實(shí)現(xiàn)搖枕與構(gòu)架間水平方向的支撐，該液壓缸為單作用缸，在需要支撐時(shí)，給液壓缸充油，解鎖時(shí)，靠外力的撞擊作用使活塞桿恢復(fù)原位。搖枕垂直液壓缸，實(shí)現(xiàn)搖枕與構(gòu)架間垂直方向的支撐，油路中用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓。軸箱支撐液壓缸，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架與軸箱間的剛性支撐，該回路中包含電磁換向閥、液壓鎖、減壓閥，用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓，用減壓閥構(gòu)成減壓、緩沖回路。軸箱支撐鎖緊液壓缸的主要作用是在軸箱支撐液壓缸作用時(shí)，保證軸箱支撐液壓缸與軸箱間的定位和鎖緊，油路中用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓。車體支撐液壓缸，實(shí)現(xiàn)構(gòu)架與車體間的剛性支撐。該回路主要由電磁換向閥、減壓閥、雙向平衡閥組成，用減壓閥構(gòu)成既減壓又緩沖的回路；雙向平衡閥起雙向平衡保壓作用，使液壓缸的運(yùn)行平穩(wěn)，同時(shí)在換向閥中位時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向鎖緊。在搖枕垂直液壓缸、軸箱支撐液壓缸、軸箱支撐鎖緊液壓缸的活塞桿伸出回路上，安裝了阻尼芯，起節(jié)流作用，用來控制液壓缸的速度，保證系統(tǒng)動(dòng)作平穩(wěn)（圖1）。

3 支撐液壓元件的安裝

支撐液壓系統(tǒng)的液壓泵為外嚙合齒輪泵，軸端為SAE標(biāo)準(zhǔn)花鍵，安裝在連接于柴油機(jī)自由端的分動(dòng)箱上，泵的最大排量16 cm3/r，最大工作壓力25 MPa，旋轉(zhuǎn)方向（面向軸端）為順時(shí)針。支撐液壓系統(tǒng)內(nèi)最高運(yùn)行壓力15 MPa，最小壓力4 MPa，應(yīng)急系統(tǒng)內(nèi)最高壓力15 MPa，最小壓力7 Mpa。

液壓缸安裝在兩端轉(zhuǎn)向架上，在整列車上且呈對(duì)稱布置。根據(jù)作業(yè)車所采用的GP210型轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在相應(yīng)部位布置了五種液壓缸，包括：軸箱支撐液壓缸、軸箱支撐鎖緊液壓缸、車體支撐液壓缸、搖枕垂直液壓缸和搖枕水平液壓缸。各液壓缸的具體安裝位置見圖2。通過這幾種液壓缸共同作用，最終可實(shí)現(xiàn)作業(yè)車車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的剛性支撐。圖3為車體支撐液壓缸和搖枕垂直支撐液壓缸伸出后的工作圖。

4 支撐液壓系統(tǒng)的控制

作業(yè)車有高、低速兩種運(yùn)行模式。在高速運(yùn)行工況時(shí)，禁止液壓支撐系統(tǒng)動(dòng)作；只有低速運(yùn)行或作業(yè)車速度為零時(shí)，支撐液壓系統(tǒng)才能激活。按下動(dòng)作按鈕后，系統(tǒng)被激活，液壓缸開始伸出；支撐液壓系統(tǒng)也可以隨作業(yè)機(jī)具一起被激活，按下作業(yè)機(jī)具按鈕，支撐系統(tǒng)液壓缸先伸出，反饋回支撐過程鎖緊完成的信號(hào)后，作業(yè)機(jī)具才動(dòng)作。當(dāng)作業(yè)機(jī)具縮回，并且返回作業(yè)機(jī)具鎖緊完畢的信號(hào)后，支撐系統(tǒng)液壓缸才能解鎖。按下解鎖按鈕，支撐液壓系統(tǒng)解鎖。支撐液壓系統(tǒng)整個(gè)動(dòng)作過程中，包括液壓缸伸出和縮回過程，如無緊急情況，禁止中斷過程。

作業(yè)車支撐系統(tǒng)液壓缸伸出的動(dòng)作順序：Ⅰ端轉(zhuǎn)向架先動(dòng)作，依次為車體支撐液壓缸-軸箱支撐液壓缸—軸箱鎖緊液壓缸—搖枕垂直液壓缸—搖枕水平液壓缸。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架支撐完成信號(hào)發(fā)出后，Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上的液壓缸開始順序動(dòng)作，并發(fā)出Ⅱ端轉(zhuǎn)向架支撐完成的信號(hào)。

液壓缸開始伸出時(shí)，支撐系統(tǒng)指示燈開始閃亮。當(dāng)液壓缸伸出到位后，由壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，控制電磁閥的動(dòng)作回到中位，此時(shí)停止向液壓缸供油，系統(tǒng)保壓。當(dāng)Ⅰ端轉(zhuǎn)向架和Ⅱ端轉(zhuǎn)向架的支撐信號(hào)均成功發(fā)出后，支撐系統(tǒng)指示燈持續(xù)亮，否則不能讓作業(yè)機(jī)具解鎖。

在作業(yè)機(jī)具解鎖后，支撐系統(tǒng)才能解鎖。作業(yè)車支撐系統(tǒng)液壓缸縮回的動(dòng)作順序：Ⅰ端轉(zhuǎn)向架先動(dòng)作，依次為搖枕垂直液壓缸-軸箱鎖緊液壓缸—軸箱支撐液壓缸—車體支撐液壓缸。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架解鎖完成信號(hào)發(fā)出后，Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上的油缸開始順序動(dòng)作，并發(fā)出Ⅱ端轉(zhuǎn)向架解鎖完成的信號(hào)。

對(duì)于有接近開關(guān)的液壓缸，液壓缸縮回到位后，由接近開關(guān)發(fā)出信號(hào)，控制電磁閥的動(dòng)作回到中位，停止向液壓缸供油；對(duì)于沒有安裝接近開關(guān)的液壓缸，靠管路中的壓力繼電器監(jiān)測(cè)管路中的壓力，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，由壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，系統(tǒng)停止向液壓缸供油。當(dāng)所有液壓缸的縮回動(dòng)作完成后，支撐解鎖過程完成。支撐系統(tǒng)指示燈熄滅。

5 結(jié)語

接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車低速作業(yè)模式下，支撐液壓系統(tǒng)為整車的安全和穩(wěn)定性提供了保障，避免了作業(yè)時(shí)整車的傾翻和出軌；支撐液壓系統(tǒng)的動(dòng)作控制及監(jiān)測(cè)靠電控程序?qū)崿F(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)在操作室內(nèi)對(duì)整個(gè)支撐鎖緊過程進(jìn)行操控，節(jié)省了人力，操控更簡(jiǎn)單、方便。

參考文獻(xiàn)

[1] 雷天覺.新編液壓工程手冊(cè)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1998.

[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)—液壓傳動(dòng)與控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[3] 左健民.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint

摘 要：接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車是電氣化鐵路、高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)檢修、維護(hù)、搶修的專業(yè)設(shè)備。該車低速作業(yè)時(shí)，靠支撐液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的剛性連接，以保證作業(yè)時(shí)整車的安全和穩(wěn)定。介紹了接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車支撐鎖緊液壓系統(tǒng)的原理、安裝及控制過程。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車 液壓系統(tǒng) 液壓支撐

中圖分類號(hào)：TH137.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0078-02

Abstract：Catenary Maintenance Vehicle is specialized equipment for repairing， maintenance， emergency repair of catenary on high-speed passenger electric railway. This paper mainly described the structure， principle and control process of car body supporting and locking hydraulic system on Catenary Maintenance Vehicle.

Keywords：Catenary Maintenance Vehicle， hydraulic system， hydraulic support

1 背景技術(shù)

隨著中國(guó)鐵路的快速發(fā)展，在高速鐵路、客運(yùn)專線和提速干線等電氣化線路上急需配備具有較強(qiáng)的綜合檢修能力、技術(shù)成熟的160 km/h以上速度的接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車，滿足電氣化鐵路檢修、維護(hù)和故障搶修的需要。德國(guó)GBM公司十年前設(shè)計(jì)制造了BR711快速多功能綜合作業(yè)車，該車主要用于接觸網(wǎng)檢修作業(yè)，具有功能全、速度快、安全性能高的特點(diǎn)。北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司在中國(guó)北車股份有限責(zé)任公司的大力支持下，引進(jìn)了該車的技術(shù)，購置了全部技術(shù)資料。以BR711原型車為基礎(chǔ)，二七裝備公司組織研發(fā)人員對(duì)其進(jìn)行了國(guó)內(nèi)鐵路適應(yīng)性改進(jìn)設(shè)計(jì)，推出了一種功能與原車一致的、適應(yīng)中國(guó)鐵路要求的、全新的接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車（以下簡(jiǎn)稱“作業(yè)車”）。

作業(yè)車采用了格列茲系列GP210轉(zhuǎn)向架，這種轉(zhuǎn)向架帶有搖枕結(jié)構(gòu)，車架與轉(zhuǎn)向架之間橫向有牽引裝置，傳遞牽引力，縱向有彈性支承裝置；在轉(zhuǎn)向架輪對(duì)與構(gòu)架之間有彈簧和液壓減震器，緩和吸收輪對(duì)至車架間的振動(dòng)和沖擊，滿足車輛高速運(yùn)行動(dòng)力學(xué)性能的需要。

在作業(yè)車頂部，安裝有伸縮臂式工作臺(tái)、升降式工作臺(tái)、網(wǎng)線定位器、接觸網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)，通過這些作業(yè)機(jī)具可以對(duì)線路上的高壓接觸網(wǎng)及線路設(shè)施進(jìn)行綜合檢測(cè)、檢修和維護(hù)。在作業(yè)機(jī)具工作時(shí)，需要將車體與構(gòu)架之間、構(gòu)架與輪對(duì)之間存在的彈性支撐裝置轉(zhuǎn)換為剛性聯(lián)接，使車體-構(gòu)架-輪對(duì)間成為剛性支撐，防止作業(yè)機(jī)具工作時(shí)車輛的傾翻和出軌，以保證作業(yè)車的穩(wěn)定性、安全性。

為滿足上述使用要求，設(shè)計(jì)了一種支撐液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便，在作業(yè)車低速作業(yè)模式時(shí)，可有效的滿足車輛的穩(wěn)定性和安全性要求。

2 液壓系統(tǒng)原理

支撐液壓系統(tǒng)使用液壓缸將車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的所有彈性支撐短路，實(shí)現(xiàn)相互之間的剛性支撐。在Ⅰ端轉(zhuǎn)向架上安裝了疊加式溢流閥，同時(shí)采用了具有卸荷功能的兩位四通電磁換向閥，在低速走行但支撐系統(tǒng)不作用時(shí)，系統(tǒng)卸荷，防止持續(xù)溢流產(chǎn)生不必要的熱量損失。除此之外，其余結(jié)構(gòu)與Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上一致。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架上的液壓系統(tǒng)原理如圖1所示。支撐液壓系統(tǒng)中設(shè)置了應(yīng)急泵，在主泵動(dòng)作失效時(shí)，靠應(yīng)急泵作用使各液壓缸恢復(fù)到解鎖狀態(tài)，使作業(yè)車轉(zhuǎn)換為牽引模式，以便進(jìn)行維修。

搖枕水平液壓缸，實(shí)現(xiàn)搖枕與構(gòu)架間水平方向的支撐，該液壓缸為單作用缸，在需要支撐時(shí)，給液壓缸充油，解鎖時(shí)，靠外力的撞擊作用使活塞桿恢復(fù)原位。搖枕垂直液壓缸，實(shí)現(xiàn)搖枕與構(gòu)架間垂直方向的支撐，油路中用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓。軸箱支撐液壓缸，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架與軸箱間的剛性支撐，該回路中包含電磁換向閥、液壓鎖、減壓閥，用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓，用減壓閥構(gòu)成減壓、緩沖回路。軸箱支撐鎖緊液壓缸的主要作用是在軸箱支撐液壓缸作用時(shí)，保證軸箱支撐液壓缸與軸箱間的定位和鎖緊，油路中用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓。車體支撐液壓缸，實(shí)現(xiàn)構(gòu)架與車體間的剛性支撐。該回路主要由電磁換向閥、減壓閥、雙向平衡閥組成，用減壓閥構(gòu)成既減壓又緩沖的回路；雙向平衡閥起雙向平衡保壓作用，使液壓缸的運(yùn)行平穩(wěn)，同時(shí)在換向閥中位時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向鎖緊。在搖枕垂直液壓缸、軸箱支撐液壓缸、軸箱支撐鎖緊液壓缸的活塞桿伸出回路上，安裝了阻尼芯，起節(jié)流作用，用來控制液壓缸的速度，保證系統(tǒng)動(dòng)作平穩(wěn)（圖1）。

3 支撐液壓元件的安裝

支撐液壓系統(tǒng)的液壓泵為外嚙合齒輪泵，軸端為SAE標(biāo)準(zhǔn)花鍵，安裝在連接于柴油機(jī)自由端的分動(dòng)箱上，泵的最大排量16 cm3/r，最大工作壓力25 MPa，旋轉(zhuǎn)方向（面向軸端）為順時(shí)針。支撐液壓系統(tǒng)內(nèi)最高運(yùn)行壓力15 MPa，最小壓力4 MPa，應(yīng)急系統(tǒng)內(nèi)最高壓力15 MPa，最小壓力7 Mpa。

液壓缸安裝在兩端轉(zhuǎn)向架上，在整列車上且呈對(duì)稱布置。根據(jù)作業(yè)車所采用的GP210型轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在相應(yīng)部位布置了五種液壓缸，包括：軸箱支撐液壓缸、軸箱支撐鎖緊液壓缸、車體支撐液壓缸、搖枕垂直液壓缸和搖枕水平液壓缸。各液壓缸的具體安裝位置見圖2。通過這幾種液壓缸共同作用，最終可實(shí)現(xiàn)作業(yè)車車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的剛性支撐。圖3為車體支撐液壓缸和搖枕垂直支撐液壓缸伸出后的工作圖。

4 支撐液壓系統(tǒng)的控制

作業(yè)車有高、低速兩種運(yùn)行模式。在高速運(yùn)行工況時(shí)，禁止液壓支撐系統(tǒng)動(dòng)作；只有低速運(yùn)行或作業(yè)車速度為零時(shí)，支撐液壓系統(tǒng)才能激活。按下動(dòng)作按鈕后，系統(tǒng)被激活，液壓缸開始伸出；支撐液壓系統(tǒng)也可以隨作業(yè)機(jī)具一起被激活，按下作業(yè)機(jī)具按鈕，支撐系統(tǒng)液壓缸先伸出，反饋回支撐過程鎖緊完成的信號(hào)后，作業(yè)機(jī)具才動(dòng)作。當(dāng)作業(yè)機(jī)具縮回，并且返回作業(yè)機(jī)具鎖緊完畢的信號(hào)后，支撐系統(tǒng)液壓缸才能解鎖。按下解鎖按鈕，支撐液壓系統(tǒng)解鎖。支撐液壓系統(tǒng)整個(gè)動(dòng)作過程中，包括液壓缸伸出和縮回過程，如無緊急情況，禁止中斷過程。

作業(yè)車支撐系統(tǒng)液壓缸伸出的動(dòng)作順序：Ⅰ端轉(zhuǎn)向架先動(dòng)作，依次為車體支撐液壓缸-軸箱支撐液壓缸—軸箱鎖緊液壓缸—搖枕垂直液壓缸—搖枕水平液壓缸。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架支撐完成信號(hào)發(fā)出后，Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上的液壓缸開始順序動(dòng)作，并發(fā)出Ⅱ端轉(zhuǎn)向架支撐完成的信號(hào)。

液壓缸開始伸出時(shí)，支撐系統(tǒng)指示燈開始閃亮。當(dāng)液壓缸伸出到位后，由壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，控制電磁閥的動(dòng)作回到中位，此時(shí)停止向液壓缸供油，系統(tǒng)保壓。當(dāng)Ⅰ端轉(zhuǎn)向架和Ⅱ端轉(zhuǎn)向架的支撐信號(hào)均成功發(fā)出后，支撐系統(tǒng)指示燈持續(xù)亮，否則不能讓作業(yè)機(jī)具解鎖。

在作業(yè)機(jī)具解鎖后，支撐系統(tǒng)才能解鎖。作業(yè)車支撐系統(tǒng)液壓缸縮回的動(dòng)作順序：Ⅰ端轉(zhuǎn)向架先動(dòng)作，依次為搖枕垂直液壓缸-軸箱鎖緊液壓缸—軸箱支撐液壓缸—車體支撐液壓缸。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架解鎖完成信號(hào)發(fā)出后，Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上的油缸開始順序動(dòng)作，并發(fā)出Ⅱ端轉(zhuǎn)向架解鎖完成的信號(hào)。

對(duì)于有接近開關(guān)的液壓缸，液壓缸縮回到位后，由接近開關(guān)發(fā)出信號(hào)，控制電磁閥的動(dòng)作回到中位，停止向液壓缸供油；對(duì)于沒有安裝接近開關(guān)的液壓缸，靠管路中的壓力繼電器監(jiān)測(cè)管路中的壓力，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，由壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，系統(tǒng)停止向液壓缸供油。當(dāng)所有液壓缸的縮回動(dòng)作完成后，支撐解鎖過程完成。支撐系統(tǒng)指示燈熄滅。

5 結(jié)語

接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車低速作業(yè)模式下，支撐液壓系統(tǒng)為整車的安全和穩(wěn)定性提供了保障，避免了作業(yè)時(shí)整車的傾翻和出軌；支撐液壓系統(tǒng)的動(dòng)作控制及監(jiān)測(cè)靠電控程序?qū)崿F(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)在操作室內(nèi)對(duì)整個(gè)支撐鎖緊過程進(jìn)行操控，節(jié)省了人力，操控更簡(jiǎn)單、方便。

參考文獻(xiàn)

[1] 雷天覺.新編液壓工程手冊(cè)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1998.

[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)—液壓傳動(dòng)與控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[3] 左健民.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint

摘 要：接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車是電氣化鐵路、高速客運(yùn)專線接觸網(wǎng)檢修、維護(hù)、搶修的專業(yè)設(shè)備。該車低速作業(yè)時(shí)，靠支撐液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的剛性連接，以保證作業(yè)時(shí)整車的安全和穩(wěn)定。介紹了接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車支撐鎖緊液壓系統(tǒng)的原理、安裝及控制過程。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車 液壓系統(tǒng) 液壓支撐

中圖分類號(hào)：TH137.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0078-02

Abstract：Catenary Maintenance Vehicle is specialized equipment for repairing， maintenance， emergency repair of catenary on high-speed passenger electric railway. This paper mainly described the structure， principle and control process of car body supporting and locking hydraulic system on Catenary Maintenance Vehicle.

Keywords：Catenary Maintenance Vehicle， hydraulic system， hydraulic support

1 背景技術(shù)

隨著中國(guó)鐵路的快速發(fā)展，在高速鐵路、客運(yùn)專線和提速干線等電氣化線路上急需配備具有較強(qiáng)的綜合檢修能力、技術(shù)成熟的160 km/h以上速度的接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車，滿足電氣化鐵路檢修、維護(hù)和故障搶修的需要。德國(guó)GBM公司十年前設(shè)計(jì)制造了BR711快速多功能綜合作業(yè)車，該車主要用于接觸網(wǎng)檢修作業(yè)，具有功能全、速度快、安全性能高的特點(diǎn)。北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司在中國(guó)北車股份有限責(zé)任公司的大力支持下，引進(jìn)了該車的技術(shù)，購置了全部技術(shù)資料。以BR711原型車為基礎(chǔ)，二七裝備公司組織研發(fā)人員對(duì)其進(jìn)行了國(guó)內(nèi)鐵路適應(yīng)性改進(jìn)設(shè)計(jì)，推出了一種功能與原車一致的、適應(yīng)中國(guó)鐵路要求的、全新的接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車（以下簡(jiǎn)稱“作業(yè)車”）。

作業(yè)車采用了格列茲系列GP210轉(zhuǎn)向架，這種轉(zhuǎn)向架帶有搖枕結(jié)構(gòu)，車架與轉(zhuǎn)向架之間橫向有牽引裝置，傳遞牽引力，縱向有彈性支承裝置；在轉(zhuǎn)向架輪對(duì)與構(gòu)架之間有彈簧和液壓減震器，緩和吸收輪對(duì)至車架間的振動(dòng)和沖擊，滿足車輛高速運(yùn)行動(dòng)力學(xué)性能的需要。

在作業(yè)車頂部，安裝有伸縮臂式工作臺(tái)、升降式工作臺(tái)、網(wǎng)線定位器、接觸網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)，通過這些作業(yè)機(jī)具可以對(duì)線路上的高壓接觸網(wǎng)及線路設(shè)施進(jìn)行綜合檢測(cè)、檢修和維護(hù)。在作業(yè)機(jī)具工作時(shí)，需要將車體與構(gòu)架之間、構(gòu)架與輪對(duì)之間存在的彈性支撐裝置轉(zhuǎn)換為剛性聯(lián)接，使車體-構(gòu)架-輪對(duì)間成為剛性支撐，防止作業(yè)機(jī)具工作時(shí)車輛的傾翻和出軌，以保證作業(yè)車的穩(wěn)定性、安全性。

為滿足上述使用要求，設(shè)計(jì)了一種支撐液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便，在作業(yè)車低速作業(yè)模式時(shí)，可有效的滿足車輛的穩(wěn)定性和安全性要求。

2 液壓系統(tǒng)原理

支撐液壓系統(tǒng)使用液壓缸將車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的所有彈性支撐短路，實(shí)現(xiàn)相互之間的剛性支撐。在Ⅰ端轉(zhuǎn)向架上安裝了疊加式溢流閥，同時(shí)采用了具有卸荷功能的兩位四通電磁換向閥，在低速走行但支撐系統(tǒng)不作用時(shí)，系統(tǒng)卸荷，防止持續(xù)溢流產(chǎn)生不必要的熱量損失。除此之外，其余結(jié)構(gòu)與Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上一致。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架上的液壓系統(tǒng)原理如圖1所示。支撐液壓系統(tǒng)中設(shè)置了應(yīng)急泵，在主泵動(dòng)作失效時(shí)，靠應(yīng)急泵作用使各液壓缸恢復(fù)到解鎖狀態(tài)，使作業(yè)車轉(zhuǎn)換為牽引模式，以便進(jìn)行維修。

搖枕水平液壓缸，實(shí)現(xiàn)搖枕與構(gòu)架間水平方向的支撐，該液壓缸為單作用缸，在需要支撐時(shí)，給液壓缸充油，解鎖時(shí)，靠外力的撞擊作用使活塞桿恢復(fù)原位。搖枕垂直液壓缸，實(shí)現(xiàn)搖枕與構(gòu)架間垂直方向的支撐，油路中用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓。軸箱支撐液壓缸，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架與軸箱間的剛性支撐，該回路中包含電磁換向閥、液壓鎖、減壓閥，用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓，用減壓閥構(gòu)成減壓、緩沖回路。軸箱支撐鎖緊液壓缸的主要作用是在軸箱支撐液壓缸作用時(shí)，保證軸箱支撐液壓缸與軸箱間的定位和鎖緊，油路中用Y型中位機(jī)能的電磁閥和液壓鎖實(shí)現(xiàn)保壓。車體支撐液壓缸，實(shí)現(xiàn)構(gòu)架與車體間的剛性支撐。該回路主要由電磁換向閥、減壓閥、雙向平衡閥組成，用減壓閥構(gòu)成既減壓又緩沖的回路；雙向平衡閥起雙向平衡保壓作用，使液壓缸的運(yùn)行平穩(wěn)，同時(shí)在換向閥中位時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向鎖緊。在搖枕垂直液壓缸、軸箱支撐液壓缸、軸箱支撐鎖緊液壓缸的活塞桿伸出回路上，安裝了阻尼芯，起節(jié)流作用，用來控制液壓缸的速度，保證系統(tǒng)動(dòng)作平穩(wěn)（圖1）。

3 支撐液壓元件的安裝

支撐液壓系統(tǒng)的液壓泵為外嚙合齒輪泵，軸端為SAE標(biāo)準(zhǔn)花鍵，安裝在連接于柴油機(jī)自由端的分動(dòng)箱上，泵的最大排量16 cm3/r，最大工作壓力25 MPa，旋轉(zhuǎn)方向（面向軸端）為順時(shí)針。支撐液壓系統(tǒng)內(nèi)最高運(yùn)行壓力15 MPa，最小壓力4 MPa，應(yīng)急系統(tǒng)內(nèi)最高壓力15 MPa，最小壓力7 Mpa。

液壓缸安裝在兩端轉(zhuǎn)向架上，在整列車上且呈對(duì)稱布置。根據(jù)作業(yè)車所采用的GP210型轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在相應(yīng)部位布置了五種液壓缸，包括：軸箱支撐液壓缸、軸箱支撐鎖緊液壓缸、車體支撐液壓缸、搖枕垂直液壓缸和搖枕水平液壓缸。各液壓缸的具體安裝位置見圖2。通過這幾種液壓缸共同作用，最終可實(shí)現(xiàn)作業(yè)車車體-構(gòu)架-輪對(duì)間的剛性支撐。圖3為車體支撐液壓缸和搖枕垂直支撐液壓缸伸出后的工作圖。

4 支撐液壓系統(tǒng)的控制

作業(yè)車有高、低速兩種運(yùn)行模式。在高速運(yùn)行工況時(shí)，禁止液壓支撐系統(tǒng)動(dòng)作；只有低速運(yùn)行或作業(yè)車速度為零時(shí)，支撐液壓系統(tǒng)才能激活。按下動(dòng)作按鈕后，系統(tǒng)被激活，液壓缸開始伸出；支撐液壓系統(tǒng)也可以隨作業(yè)機(jī)具一起被激活，按下作業(yè)機(jī)具按鈕，支撐系統(tǒng)液壓缸先伸出，反饋回支撐過程鎖緊完成的信號(hào)后，作業(yè)機(jī)具才動(dòng)作。當(dāng)作業(yè)機(jī)具縮回，并且返回作業(yè)機(jī)具鎖緊完畢的信號(hào)后，支撐系統(tǒng)液壓缸才能解鎖。按下解鎖按鈕，支撐液壓系統(tǒng)解鎖。支撐液壓系統(tǒng)整個(gè)動(dòng)作過程中，包括液壓缸伸出和縮回過程，如無緊急情況，禁止中斷過程。

作業(yè)車支撐系統(tǒng)液壓缸伸出的動(dòng)作順序：Ⅰ端轉(zhuǎn)向架先動(dòng)作，依次為車體支撐液壓缸-軸箱支撐液壓缸—軸箱鎖緊液壓缸—搖枕垂直液壓缸—搖枕水平液壓缸。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架支撐完成信號(hào)發(fā)出后，Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上的液壓缸開始順序動(dòng)作，并發(fā)出Ⅱ端轉(zhuǎn)向架支撐完成的信號(hào)。

液壓缸開始伸出時(shí)，支撐系統(tǒng)指示燈開始閃亮。當(dāng)液壓缸伸出到位后，由壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，控制電磁閥的動(dòng)作回到中位，此時(shí)停止向液壓缸供油，系統(tǒng)保壓。當(dāng)Ⅰ端轉(zhuǎn)向架和Ⅱ端轉(zhuǎn)向架的支撐信號(hào)均成功發(fā)出后，支撐系統(tǒng)指示燈持續(xù)亮，否則不能讓作業(yè)機(jī)具解鎖。

在作業(yè)機(jī)具解鎖后，支撐系統(tǒng)才能解鎖。作業(yè)車支撐系統(tǒng)液壓缸縮回的動(dòng)作順序：Ⅰ端轉(zhuǎn)向架先動(dòng)作，依次為搖枕垂直液壓缸-軸箱鎖緊液壓缸—軸箱支撐液壓缸—車體支撐液壓缸。Ⅰ端轉(zhuǎn)向架解鎖完成信號(hào)發(fā)出后，Ⅱ端轉(zhuǎn)向架上的油缸開始順序動(dòng)作，并發(fā)出Ⅱ端轉(zhuǎn)向架解鎖完成的信號(hào)。

對(duì)于有接近開關(guān)的液壓缸，液壓缸縮回到位后，由接近開關(guān)發(fā)出信號(hào)，控制電磁閥的動(dòng)作回到中位，停止向液壓缸供油；對(duì)于沒有安裝接近開關(guān)的液壓缸，靠管路中的壓力繼電器監(jiān)測(cè)管路中的壓力，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，由壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，系統(tǒng)停止向液壓缸供油。當(dāng)所有液壓缸的縮回動(dòng)作完成后，支撐解鎖過程完成。支撐系統(tǒng)指示燈熄滅。

5 結(jié)語

接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車低速作業(yè)模式下，支撐液壓系統(tǒng)為整車的安全和穩(wěn)定性提供了保障，避免了作業(yè)時(shí)整車的傾翻和出軌；支撐液壓系統(tǒng)的動(dòng)作控制及監(jiān)測(cè)靠電控程序?qū)崿F(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)在操作室內(nèi)對(duì)整個(gè)支撐鎖緊過程進(jìn)行操控，節(jié)省了人力，操控更簡(jiǎn)單、方便。

參考文獻(xiàn)

[1] 雷天覺.新編液壓工程手冊(cè)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1998.

[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)—液壓傳動(dòng)與控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[3] 左健民.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.endprint