淺談焊軌車在換軌施工中的應(yīng)用

2015-12-30 09:19:20呂月磊

科技視界 2015年13期

王巖呂月磊孫磊

（濟(jì)南鐵路局工務(wù)機(jī)械段，山東濟(jì)南250001）

0 前言

隨著鐵路提速和鐵路客運(yùn)專線建設(shè)在全國范圍內(nèi)的跨越式發(fā)展，作為其中重要內(nèi)容之一的現(xiàn)場鋼軌焊接大修施工越來越重要，其中現(xiàn)場焊接施工方法、焊接設(shè)備對焊頭質(zhì)量和施工效率有著重要的影響。箱式焊軌車是焊軌施工的關(guān)鍵設(shè)備，在我局換軌施工安排上處于換軌起始點處。焊接效率直接影響換軌效率，焊軌車的高效應(yīng)用是保障現(xiàn)場焊軌施工和換軌施工生產(chǎn)效率和作業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵。

在2012年之前，我局一直采用小型氣壓焊來完成換軌起點處的鋼軌鎖定焊接施工，自2012年8月我局在膠黃線成功完成了箱式焊軌車上線應(yīng)用試驗以后，就逐步淘汰了落后的小型氣壓焊設(shè)備在換軌大修施工的的應(yīng)用，經(jīng)過兩年多的實踐摸索與改進(jìn)，針對箱式焊軌車能夠在施工中的高效利用，做了大量工作。

1 焊軌車構(gòu)造及焊接原理

焊軌車采用了集裝箱式裝載方式，由兩個箱體置于一輛平板車的方式組成，一個集裝箱裝載動力發(fā)電設(shè)備，另一個箱體裝載液壓和焊接控制設(shè)備，主要由焊機(jī)頭、電氣控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)四部分組成。焊機(jī)頭是系統(tǒng)的執(zhí)行部分，其上安裝有對焊機(jī)進(jìn)行操作的控制面板、液壓閥件、焊接變壓器、各型傳感器等。焊機(jī)電氣控制系統(tǒng)是由主控柜、計算機(jī)系統(tǒng)、焊頭上的焊機(jī)操縱盒等組成，以實現(xiàn)對焊機(jī)作業(yè)過程的控制、監(jiān)測、記錄等。液壓系統(tǒng)主要由液壓泵、液壓閥件等組成，為系統(tǒng)提供壓力油。冷卻柜由壓縮機(jī)組、控制面板等組成，對焊接過程中焊口電極進(jìn)行循環(huán)水冷卻。

本車采用的是K900型焊機(jī)，屬于電阻焊焊接類類型，焊接時，將鋼軌置于兩電極之間，對中加壓夾緊，并對鋼軌通過電流，利用鋼軌及其連接處的電阻加熱工件，形成局部熔化或塑性狀態(tài)，通電結(jié)束后，壓力繼續(xù)作用，形成牢固接頭。焊接過程不需要填充金屬，熱影響區(qū)小，易獲得質(zhì)量較好的焊接接頭。閃光焊的焊頭重傷頭率是很低的，質(zhì)量高于氣壓焊和鋁熱焊。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

我局換軌施工一般在封鎖天窗內(nèi)進(jìn)行，YHG-500Q型焊軌車屬于非自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，封鎖命令下達(dá)后，焊軌車發(fā)動機(jī)艙端與軌道車相連接由軌道車牽引至換軌起點靜軌一側(cè)50米處，停車后由焊軌車操作人員對焊軌相關(guān)設(shè)備做檢查、預(yù)熱工作，如果氣溫低于10℃，此項工作應(yīng)提前進(jìn)行。與此同時，焊頭處作業(yè)人員將靜軌端30米范圍內(nèi)鋼軌條由焊軌車一側(cè)順起上坡道，由鐵質(zhì)墊塊置于軌槽內(nèi)做支撐，使焊縫處軌端軌底距軌枕槽達(dá)到最高高度70mm。目的一是保證焊縫處軌底面高度不要低于軌枕螺栓頂面，避免后續(xù)焊機(jī)夾持鋼軌時產(chǎn)生障礙，二是使軌道車沿坡道順利推運(yùn)焊軌車進(jìn)行焊軌對位。靜軌端軌條抬高后由特制法蘭盤固定軌底，法蘭盤與軌枕螺栓相連接。動軌端一側(cè)鋼軌條入槽后同樣抬高70mm，與靜軌端鋼軌成平直狀態(tài)，軌頭附近第一處支撐用鐵質(zhì)墊塊，便于后期對軌調(diào)整用，換軌方向其余的支撐使用滾筒，每隔15根軌枕放置一只滾筒，距焊縫60m處預(yù)留出鋼軌燒化量，此處鋼軌呈現(xiàn)向外側(cè)彎曲狀態(tài)，在鋼軌垂直方向鋪墊兩根滑杠，使彎曲鋼軌脫離道砟，目的是進(jìn)最大限度的減小鋼軌與道砟的摩擦力，為焊接過程提供有利條件，以上工作準(zhǔn)備完畢后，進(jìn)行焊軌車對位，完成焊接工序。

3 技術(shù)革新與注意事項

1）由于是線上焊軌作業(yè)，一開始考慮應(yīng)用焊軌車自帶的四個液壓支腿進(jìn)行起車，隨后再抬高鋼軌，消除軌枕螺栓的障礙。經(jīng)過試驗，液壓支腿處于最大行程時，車輪與鋼軌頂面的間隙完全達(dá)不到70mm的要求，經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，提出了先進(jìn)行雙股鋼軌起高，再上車焊接的方法，避免了起車容易出現(xiàn)的掉道、傾覆等危險。在這種方式下四個支腿也能起到穩(wěn)定車體的作用。此處應(yīng)用到的鋼軌支撐是一組高度為70mm、60mm、50mm、40mm尺寸的方形軌底槽，置于軌枕螺栓間的鋼軌槽內(nèi)。經(jīng)多次實踐，墊塊應(yīng)每隔4-5根軌枕放置一對最合適，放置密度過大造成人力物力浪費，密度過小鋼軌承重后容易變形，發(fā)生危險。焊軌車對位結(jié)束后，以車軸下方為墊塊位置最佳。

2）動軌端鋼軌條應(yīng)用到了滾筒支撐，即起到了抬高順平鋼軌的作用，又起到了減小軌底與軌枕摩擦力的作用，如圖1所示。

圖1

3）鋼軌燒化量預(yù)留量甩彎處應(yīng)用到了滑扛裝置，替代了之前焊接過程中人工干預(yù)撥軌的方式，科學(xué)省力，使動端鋼軌軌條完全處于自由狀態(tài)，為焊接過程提供了良好的條件。此裝置一端設(shè)有垂直方向的鋼管，插于外側(cè)軌枕螺栓上，對滑杠起到固定作用，一端置于道床上的木墩上，使滑杠處于水平狀態(tài)。

4 結(jié)束語

隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，現(xiàn)場鋼軌焊接已成為無縫線路鋪設(shè)與維護(hù)的一項重要工作，如何利用焊軌車快速安全地完成現(xiàn)場鋼軌焊接任務(wù)是各施工單位追求的目標(biāo)，焊軌施工是一項集設(shè)備、工藝、人員組織等內(nèi)容的施工項目，需要相關(guān)部門相互協(xié)作來完成。焊軌車是個新事物，與之相應(yīng)的配套設(shè)備、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有待于進(jìn)一步完善和修訂。