热烈欢迎 各位领导、专家 莅临指导株洲长远铁路建机有限公司CYP500型群枕式长钢轨铺轨机组 方案设计说明1 前言1.1 概述目前，我国铁路正在实施跨越式发展，根据《 中长期铁路网规划》，到2020年我国将新建客运 专线、城际铁路1.2万km，规划建设新线约1.6万km 必然需要多套无缝线路铺设设备，自主开发研 制适合我国国情、路情的高效率、高性能、易操 作、易维护、低成本、低故障率的新型无缝线路 铺设设备势在必行为满足我国铁路跨越式发展 及今后一次性铺设无缝线路的需要，我公司为满 足用户的需要，对国内外各类型铺轨机进行了调 研，并联合用户和科研院所自主研发 CYP500型群 枕式长钢轨铺轨机组1.2 国内外技术及发展概况1.2.1国内技术及发展概况近几年来，我国铁路实施提速，铁路技术 装备水平、运输效率和市场竞争能力均有了很 大的提高无缝线路在我国线路总里程中所占 的比例越来越大，一次性铺设跨区间无缝线路 施工技术已成为我国新线铁路建设的主要施工 技术目前国内已引进了TCM60型、PC—NTC 型、SVM1000型等铺轨机组，并在引进铺轨机组 的基础上，研发了CPG500型、DPG500型、 WZ500F型铺轨机组。
1.2.2 国外技术及发展概况无缝线路已经成为当今世界各国铁路的主型轨道 结构，国外的高速铁路、繁忙干线甚至一般干线铁路 建设，普遍采用了一次性铺设无缝线路的施工技术， 从而不断提高客货运输速度和安全性、舒适性与铺设无缝线路相适应的铺设长钢轨和轨枕施工 技术的工程机械发展迅速，施工组织形式也在逐步完 善和成熟如法国TGV铁路、德国ICE铁路、英吉利 海峡整体道床轨道的施工，都是在高速铁路、干线铁 路上铺设长钢轨的成熟技术目前国外一次性铺设无 缝线路施工技术归纳起来主要有单枕铺设法、群枕式 铺设法等几种方式，均取消了传统的轨排组装基地， 长钢轨、轨枕直接运抵工地进行铺设，单枕铺设法有TCM60型 、PC—NTC型、SVM1000型等铺轨机组，群枕式铺 设法有PK1-20ES型分体式铺设机；1.2.3 现有国内外设备在国内运用中存在的主要不足目前在国内运用的长钢轨铺轨机组有单枕连续 铺设法和换铺法其中单枕连续铺设法具有功能齐 全、操作使用方便、作业精度较高、机械化程度较 高等优点但通过一段时间的施工应用，也暴露出 一些设计制造和使用功能方面的不足：（1）主机传送链在轨枕传送、布设过程中有卡 枕、翻枕现象； （2）有些机构的强度较弱，如布枕臂的根部焊 缝开裂，传送链主轴断裂、匀枕杆螺栓经常松动， 测距轮多次损坏，影响机组的正常作业和铺设精度 ； （3）铺轨机有些机构的工作空间狭小，如布 枕架通道空间狭小，轨枕头的钢筋经常引起卡枕 现象；（4）机组电气控制核心采用工控机集中控 制、系统复杂庞大、在恶劣工况下系统不稳定， 容易死机、维修难度极大；（5）液压系统压力大、管路密、阀控复杂 ；（6）机组人员培训难度大，电气、液压系 统故障率高，排查维修困难，部分配件易损坏， 导致实际综合作业效率仅为理论作业效率的60～ 70%。
7）由于铁道部新技术政策更新快，铺轨 机组所需的厂、段修现还没无指定厂家进行修理 ，过轨运输困难，过轨的安全无法保证换铺法相对于单枕连续铺设法易于掌握， 工艺成熟稳定，设备故障率低，维护简单快捷 ，在施工应用过程中也暴露出一些设计制造和 使用功能方面的不足：（1）需要专门的轨排组装基地；（2）需要25m轨排铺轨机组、推送式长钢轨 铺轨机组及25m轨回收机组；（3）作业人员多，劳动强度大；（4）需要大量临用短轨，换铺后短轨需收 集、存放、转运；（5）综合作业效率较低1.3铺轨机组的要求及设计原则为适应我国铁路建设发展要求，我公司提出 了CYP500型群枕式长钢轨铺轨机组的总体设计 方案在机组的研制过程中走产、学、研相结合 的道路，在广泛收集国内外各种长轨铺设设备的 有关资料的基础上，进行分析研究，取长补短， 提出适合我国国情、路情的可行性总体设计方案 铺轨机组的设计尽量采用成熟的新技术、新材 料、新工艺，做到科学、先进、成熟、可靠、经 济、实用、高性价比，拥有我国自主知识产权的 群枕式铺轨机组1.4 项目进展根据研制计划的安排，该项目于2009年10月 通过了公司内部方案评审， 2009年12月初在成都 中铁二局新运公司进行了第二次方案评审，对会 上提出的桥台上短距离无砟轨道铺设、隧道内轨 道铺设、铺轨机组自牵引走行、履带装置对已铺 轨枕的保护、小曲线铺轨方案、走行方向控制、 铺轨精度控制等问题，会后课题组针对评审意见 ，进行了认真的研究分析，进一步完善了设计方 案。
截止目前，主要完成了以下研制工作：（1）对国内外高速铁路长轨铺轨机组的应用 情况和技术现状进行了多次调研、总结，检索及 搜集了大量国内外相关资料，根据方案评审意见 ，进一步完善了设计方案；（2）对铺轨机组所采用的关键技术进行了技 术论证分析,如对履带牵引与转向架牵引的同步 进行理论分析与技术设计；对轨枕布设机和匀枕 装置进行了技术设计；（3）进行了机组的技术设计，完成了大部分 关键结构和机构的电子样机制作，采用大型集成 软件对运动机构和主要承载结构进行了优化设计 ；（4）完成了铺轨机组牵引计算、功率匹配计 算、制动计算等设计工作；（5）完成了主要配件和元器件的比选、选型 CYP500型群枕式长钢轨铺轨机组总体方案及 主要技术特点2.1铺轨机组总体方案我公司经过认真的调研和充分的论证分析，提 出了机组的设计方案本铺轨机组采用群枕式步进作业法，机型为长 钢轨铺设和轨枕布设一体机铺轨机组由长钢轨拖 拉机、主机、辅机、枕轨运输车组、轨枕搬运车及 动力液压系统、电气控制系统等几部分组成长钢轨拖拉机由推土机/装载机改装，其后端设 置有用于夹持钢轨拖拉的支架和放置滚筒的支架主机由车体、转向架、履带式牵引装置、卷扬 机、操作控制室、轨枕布设机、匀枕装置、计程器 、胶垫板安装工具箱、固定导框、钢轨收放装置、 钢轨就位器等组成。
转向架采用2E轴转向架，一位端为非动 力转向架、二位转向架为动力转向架 辅机由车体、转向架、动力系统、发电机组、钢 轨推送装置、钢轨对中装置、扣件安装工具箱、分 轨装置等组成转向架采用2E轴转向架，一位、二 位转向架均为动力转向架铺轨机组牵引采用履带式牵引装置与6根轮轨式 动力轴联合操控牵引的方式，牵引及各作业机构动 作均为液压驱动机组选用东风康明斯275kW的ISLe375 30型柴油 发动机为机组的动力系统和液压系统提供动力；选 用东风康明斯50 kW的发电机组为机组的轨枕布设机 、控制系统、照明和空调提供电源枕轨运输车组由37辆N17平车和安装于车体上 的长钢轨运输支架、轨枕搬运车走行轨、长钢轨锁 定装置等组成枕轨运输车组下层装运8根500米长 钢轨，上层装四层轨枕，每车每层轨枕为28根铺轨机组配置两台轨枕搬运车，把轨枕从枕轨 运输车组接力吊运至主机的匀枕装置上每台轨枕 搬运车均设置独立的走行机构、提升取枕机构、动 力系统、液压系统、电气控制系统和操作室等在主机、辅机及枕轨运输车组之间设置可伸缩 式轨枕搬运车走行轨桥2.2主要技术特点该机组遵循先进、成熟、经济、实用、安全、 可靠的设计原则进行研制，并具有以下的主要技术 特点：n 2.2.1 作业可靠性高，由于取消了轨枕传送链， 不会出现单枕连续铺设工法因传送轨枕所生的卡枕 现象；也因为采用了群枕直铺，避免了单枕布设过 程中因接枕、布枕动作产生在翻枕现象。
n 2.2.2 设备可靠性高，各作业机构运动相对简 单，避免了单枕连续铺设工法布枕、匀枕过程中的 巨大冲击引起机构损坏；也减少了部分机构，如三 级轨枕传送链、布枕机构、匀枕机构；取消了不太 稳定的工控机控制系统，采用更为成熟稳定、更耐恶劣工况的PLC作为机构控制核心转向架悬挂采 用了非线性的橡胶弹簧悬挂取代线性的钢弹簧悬挂 ，轨枕搬运车通过时主机、辅机上下浮沉量很少， 从而取消了转向架的油缸顶升装置，进一步减少了 故障源n 2.2.3 采用新型夹枕方案，可以不切割轨枕端头的钢筋头， 极大地减少了施工工作量与施工成本2.2.4 加强了轨枕搬运车运行安全设计，我们特别加设了过 桥轨联接检测装置，防止意外拆掉过桥轨后，导致轨枕搬 运车脱轨发生安全事故2.2.5 操作简单，机组设计更接近施工单位人员的操作习惯 n2.2.6 作业程序简单，与单枕连续铺轨工法作业程序相似， 从而避免了PK1-20ES型分体式铺设机作业程序复杂、效率 相对较低的缺陷n2.2.7 故障率低，采用群枕布枕、机组步进收轨作业方案， 各作业机构模块化设计制作，各机构作业运行也相对独立 ，虽然铺轨工法创新，但各作业机构大量采用成熟技术。
n2.2.8 兼容性强，不仅可在有碴路基上铺设500m长轨条， 也可用作无砟轨道500m长钢轨的铺设n2.2.9 布枕架前后端可根据曲线半径的大小进行偏移，从而 确保轨枕在曲线横向偏差小，线形圆滑n2.2.10 无砟铺轨效率较高，目前其它国内铺轨机组 均采用人力搬运和固定数百公斤的 两个分轨导框 ，不仅劳动强度大，而且效率低采用在机组前端加两个收轨小车，可以自动将钢轨轨距由2500mm 调至1435mm，铺轨过程中，小车可以随机组在轨 道上运行，从而完全实现机械化铺设无砟轨道n2.2.11 运输方便，针对目前工程机械过轨日益困难 现实情况，采用公路/铁路货运转场运输模式，现 场组装简单快捷，相对于整机运输，运输费也大幅 下降n2.2.12 成本及设备维护费用均远低于单枕式连续铺 设机组；施工费用远低于推送式铺轨，与单枕式连 续铺设工法相当n2.2.13 铺设精度高，采用机械化收轨与就位n2.2.14 拥有完全自主知识产权与铺轨工法创新n2.2.15 实际作业效率与单枕连续铺设工法相当3 铺轨机组基本尺寸及主要技术性能参数3.1 铺轨机组3.1.1 基本尺寸机组总长度（作业状态） 约569 m机组最大宽度 3400 mm机组最大高度 4730 mm轨距 1435 mm3.1.2主要性能作业模式 群枕式步进作 业作业牵引方式 履带式牵引装置与6根动力轴联合操控牵 引机组动力系统总功率 （275kW+50kW）325 kW牵引重量（12‰坡道上） 2500 t铺设轨枕类型 Ⅱ型枕或Ⅲ型 枕铺设钢轨类型 60 kg/m 铺设道床类型 有碴与无砟道 床机组自重（含37辆平车、轨枕搬运车及运输支架） 约 1020 t满载时车组总重 。