關(guān)于FX—5系列液壓起復(fù)設(shè)備使用問題分析和建議

童黎明

摘 要：本文主要介紹了FX-5系列液壓起復(fù)設(shè)備在脫軌救援起復(fù)工作存在的問題，針對問題筆者進(jìn)行了分析思考，并結(jié)合起復(fù)驗證提出了改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：救援；液壓；設(shè)備；問題；建議

中圖分類號： TN16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）20-179-2

0 引言

脫軌是指機(jī)車車輛輪對與鋼軌接觸的輪面離開鋼軌軌面，它是鐵路部門在運(yùn)輸生產(chǎn)中多發(fā)的一種鐵路交通事故。對脫軌的機(jī)車車輛采用頂起后橫移走行部、使輪對重新落于鋼軌軌面的起復(fù)方法（簡稱頂復(fù)），具有救援出動機(jī)動靈活、現(xiàn)場占用空間小、機(jī)具靈巧、救援組織便捷的特點(diǎn)，頂復(fù)方法也是目前鐵路部門救援起復(fù)中的優(yōu)先采用的方法。在頂復(fù)當(dāng)中，液壓起復(fù)橫移設(shè)備既是頂復(fù)作業(yè)必不可少的機(jī)具，也是關(guān)系到救援起復(fù)成敗的關(guān)鍵因素。

液壓起復(fù)設(shè)備是利用液壓傳動的基本原理，使液體的壓力能轉(zhuǎn)換為原動機(jī)的機(jī)械能。液壓油在液壓泵的壓縮作用下，經(jīng)過液壓閥、液壓管注入頂鎬推動頂鎬活塞運(yùn)動，從而驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)垂直上升運(yùn)動和直線水平移動。

FX-5系列液壓起復(fù)設(shè)備是目前鐵路救援現(xiàn)場使用的主型液壓起復(fù)設(shè)備之一。該設(shè)備主要由液壓鎬、連接油管、液壓泵站、過梁、橫動小車等五部分組成。液壓鎬依靠液壓泵站及輔助機(jī)構(gòu)將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)換為頂鎬支柱的機(jī)械能，使頂鎬支柱垂直上升運(yùn)動，從而頂起脫軌的機(jī)車車輛走行部，帶動機(jī)車車輛輪對上升到鋼軌軌面水平線以上（見圖1）；橫動小車依靠液壓泵站注入的液壓油推動活塞和連桿，連桿推動橫動小車，使橫動小車帶動頂鎬沿水平方向直線運(yùn)動（見圖1），從而橫移頂起的機(jī)車車輛走行部，使機(jī)車車輛輪對移動至鋼軌軌面上方，從而實現(xiàn)對脫線機(jī)車、車輛的復(fù)舊。

1 概況

在某次事故中，主要使用FX-5系列液壓起復(fù)設(shè)備進(jìn)行了起復(fù)工作。

事故現(xiàn)場狀況為：列車編組40輛-3151噸-換長51.1，本務(wù)機(jī)車：SS4型機(jī)車1臺，全列因自然災(zāi)害全列在鐵路隧道內(nèi)停車。經(jīng)現(xiàn)場勘查列車脫線17輛（含本務(wù)SS4型機(jī)車），其中，10輛脫線車輛臺車遠(yuǎn)離基本軌500至700mm不等，臺車中心線與鋼軌軌面垂直方向呈30至50度夾角，脫軌車輛下部線路損毀嚴(yán)重。鐵路專業(yè)救援隊伍從隧道南北口兩個方向組織救援起復(fù)，起復(fù)脫軌機(jī)車車輛時以使用FX-5系列液壓起復(fù)設(shè)備。

2 使用中的主要問題

這次事故起復(fù)工作全部在隧道內(nèi)作業(yè)，工作環(huán)境通風(fēng)散熱條件差、環(huán)境溫度較高。需要起復(fù)的機(jī)車、車輛型號多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜：脫軌機(jī)車為SS4型機(jī)車，全長33米，單節(jié)四軸自重92噸；脫軌車輛包含G70型、G60型、P62型、G17型、P62T型、P64A型、P62N型、P65型、C62BT型、C64K型、C60型、N17A型、NX17B型共13個型號的17個車輛。尤其是脫軌的平板車均為重載車輛，脫線后臺車離開基本軌500-700mm不等，且車體傾斜，液壓橫移設(shè)備無法從正面一次進(jìn)入有效頂升點(diǎn)，車體扶正及抬升脫軌車高度要求高，需多次反復(fù)作業(yè)。這次起復(fù)作業(yè)過程，既是對起復(fù)組織工作的考驗，也是對主要起復(fù)機(jī)具——FX-5系列液壓起復(fù)設(shè)備連續(xù)工作能力的驗證（見圖2）。

在先期使用的FX-5系列液壓起復(fù)設(shè)備連續(xù)工作2小時，連續(xù)復(fù)位兩臺脫軌車輛之后，受一次連續(xù)工作時間過長和隧道內(nèi)環(huán)境溫度過高（環(huán)境溫度42攝氏度）的影響，液壓設(shè)備工作能力嚴(yán)重下滑。一是液壓油發(fā)熱嚴(yán)重，環(huán)境溫度42攝氏度，液壓油溫度高于80攝氏度，直接影響作業(yè)安全。二是頂升力和橫推力下降，甚至出現(xiàn)間斷性喪失。其原因是液壓油溫度上升、密度降低，壓力泵無建立工作壓力。

3 現(xiàn)場采取的對策

針對液壓起復(fù)設(shè)備出現(xiàn)的液壓油溫度過高、液壓鎬頂升力和橫移力急劇下降的問題，一方面現(xiàn)場組織立即增加一臺FX-5系列液壓設(shè)備，與原有的三套設(shè)備配合，兩套為一個工作組，每個工作組的兩套設(shè)備輪流使用，使液壓機(jī)具一次連續(xù)工作時間減半。另一方面，在現(xiàn)場采用水澆的方式提高液壓油散熱效率。結(jié)合液壓起復(fù)設(shè)備的工作間歇，現(xiàn)場臨時使用澆水降溫的辦法，冷卻頂鎬的鎬頭、機(jī)體外殼及油管，更快地降低液壓油溫度，加快機(jī)具恢復(fù)性能。

4 改進(jìn)建議

FX-5型液壓起復(fù)設(shè)備的三級缸及橫移梁為高強(qiáng)度合金鋼制造，機(jī)動泵站采用汽油機(jī)，其主要指標(biāo)如下：

①機(jī)動泵站功率：10.5PS。

②各級油缸起升推力：一級201噸、二級135噸、三級82噸。

③各級油缸起升高度：一級172mm、二級160mm、三級156mm。

④橫移油缸：推力10噸，拉力6噸。

⑤橫移距離：205mm/次。

⑥液壓油箱容積：43L，壓力52MPa。

⑦液壓油流速：5.5L/min。

⑧液壓油冷卻方式：自然冷卻。

⑨高壓膠管：型號2X6-60，長度8m。

通過以上主要指標(biāo)分析，結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用的實際情況，可以得出制約FX-5系列液壓設(shè)備連續(xù)工作能力的主要因素有：一是液壓油流速過慢，造成升鎬和橫移時間長，延長了機(jī)具的負(fù)荷時間和液壓油的承壓時間；二是只設(shè)置一個油箱，沒有副油箱，無法對液壓油實施隔離冷卻；三是液壓油只有自然冷卻的散熱方式，散熱效率低，且受環(huán)境溫度的影響大。

對以上問題建議采取的改進(jìn)措施是：

①提高液壓油流速。將液壓油流速由5.5L/min提高到8 L/min，一方面加快升鎬和橫移時間，減少機(jī)具的整個負(fù)荷時間；另一方面可以快速置換發(fā)熱的液壓油。按照油箱容積43L計算，流速提高后，一次回收液壓油時間可以由8分鐘壓縮到5分鐘，提高時間約3分鐘。

②增加散熱型備用液壓油箱。設(shè)置備用液壓油箱后，在擔(dān)當(dāng)連續(xù)負(fù)荷前，通過轉(zhuǎn)換閥連接備用油箱。利用作業(yè)間隙，快速回收既有油箱工作后的液壓油，通過轉(zhuǎn)換閥將液壓油快速回收至該油箱內(nèi)進(jìn)行散熱。同時，給增設(shè)的副油箱加裝散熱片，加快液壓油散熱（見圖3）。

③加裝強(qiáng)排風(fēng)扇。將排風(fēng)管加裝在副油箱上，副油箱五面管狀一端排空，強(qiáng)加壓風(fēng)扇從一端送入空氣，從另一端強(qiáng)力排出，達(dá)到快速冷確液壓油的目的（見圖3）。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 陳代明.液壓泵氣密性試驗臺的應(yīng)用[J].液壓工業(yè)，1990（2）.

[2] 彭光正，紀(jì)春華，葛楠.氣密性檢測技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機(jī)床與液壓，2008（11）.