智能液压起拨道机的设计

1 前 言
　　起拨道作业是铁路新线建设和铁路旧线养护过程中,为整正线路纵断面和平面几何尺寸，消除高低不平顺和方向不良，使线路达到安全行车的设计要求而常用的作业形式。随着铁路高速重载发展，轨道结构的深刻变化，给铁路建设和养护提出了新的要求。起道和拨道作业也从依靠小机具的手工作业，发展到了今天使用捣固车等大型机械自动抄平整形作业，施工技术和装备已经取得了长足的进步。但目前我国铁路全部上大型机械财力上既不可能，技术上也不是十分必要。因此小型液压起拨道机在对重型枕木和钢轨的起、拨道作业中还大有用武之地。
　　小液压起拨道机克服了原来手提式小液压起拨道器拨道力和拨道量小，操作者的劳动强度大，作业效率低，作业质量难以保证等不足；在不需或不便于大型捣固车作业的场合，发挥了重要的作用。但它作业时起道量和拨道量是由工人凭经验控制，作业效率和作业精度均不能满足工作要求。而铁路有关单位曾经研发过的激光准直液压起拨道机，虽然着眼于应用光电技术实现起拨道量的自动控制，但由于其测量与控制系统不完善，测量误差大，且在曲线上不能进行测量控制，因此没有得到广泛的推广。
根据工务部门的要求，结合现代信息技术，我们进行了智能液压起拨道机的研制。该机不但保持了传统的YQB型小液压起拨道机起拨道力和起拨道量大、作业效率高等技术特点，而且可自动控制起道、拨道量，大大提高铁道线路的水平、高低、方向抄平与定向的效率和精度,特别适合线路的大、中修，新建、改道工程施工。
　　2 智能液压起拨道机结构及工作原理
　　2.1 结构
　　智能液压起拨道机由动力、液压系统、测量与控制系统、作业机构（夹轨、起道、拨道）、走行机构和机架等部分组成（如图1所示）。
　　该机选用汽油机作为动力源,液压系统为开式系统；走行轮上安装位移传感器，机架上安装倾角传感器；在钢轨外侧加装正矢测量机构；用微型计算机系统处理测量数据；并参照标准数据控制夹轨机构、起道机构、拨道机构和走行机构的动作。为适应不同工况，该机还设有手动控制模式。对于长直路段，可采用激光准直仪控制起、拨道量。
　　2.2 工作原理
　　如图2所示：起拨道机到达作业地点后，输入该点标准里程，人工推行机器先进行线路测量，测量完成后退回到作业起始点，启动汽油机，汽油机带动高速齿轮油泵产生高压油进入电磁阀,倾角传感器1将作业点的横平信号、倾角传感器2将作业点的纵平信号、正矢测量装置中的位移传感器2将正矢数据传入计算机，计算机进行数据处理后根据位移传感器1的信号调用标准线路数据，进行判断决策，发出控制信号，启动相应各控制阀，使各机构按规定程序和要求动作。该点作业完成后,工控机控制钢轨夹钳松开钢轨，起拨道油缸收回，液压马达驱动走行轮，整机走行，感应开关确定已走到下一工作位置时停机，开始再次作业。在长直线段，安装激光准直仪，起拨道机上的光电板与电流传感器将起拨道机前端300~500m处激光光源转变成电位差后传输到计算机上，计算机处理后发出动作指令，机器动作。
　　为方便不同工况要求，还可通过控制柜上的动作按钮人工控制各个油缸的动作。
　　3 主要性能特点
　　(1)测量与控制系统采用充电电池供电，测量时不启动汽油机，有效地避免了机器振动对测量误差的影响。
　　(2)测量完成后由计算机系统根据测量值与标准值进行决策，发出动作指令，控制精确。
　　(3)起拨道均采用双油缸，起拨道力大和起拨道量大，平稳。
　　(4)勾轨时采用抱轨的方式，起拨道时不打滑，安全可靠。
　　(5)勾轨油缸通过楔形块抵紧轨钩滚轮，在拨道时轨钩所受作用力通过楔形块直接作用于机架上，从而避免了勾轨油缸受力，减小了对勾轨油缸的损坏。
　　(6)收放油缸油路安装溢流阀，有效地减轻抬道现象。
　　该机在封锁线路状态下作业,50kg/m及以上钢轨均可适用,操作简单,上下道方便,下道后不侵入撓藿鐢。
　　4 结束语
　　该机在线路大中修中均可应用，尤其是在不具备大型养路机械整修作业的情况下，对于线路几何尺寸的整正具有不可替代的作用。而且由于该机自带测量系统，大大减少了人工测量的工作量，既提高了劳动效率，也提高了作业精度。该机与小液压捣固机、收碴机配套，进行小机群作业，可高效率地提高线路质量。且随着铁路行车速度的提高和对小型养路机械使用熟练程度的提高，智能型液压起拨道机在机械化养路中的作用会越来越显著。