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1、第八章 高速铁路线路维修设备本章提纲 本章重要简介高速铁路线路检修设备的发展概况，以及常用大型养路设备的技术特性与作业规定。规定学生掌握现代高速铁路养路机械的特点，理解大型养路机械的作用与工作原理，熟悉大型养路机械高速铁路综合维修施工内容、施工筹划、前期组织，施工作业、安全管理和维修原则，理解大机机组作业等内容。第一节 概述高速铁路动车组的迅速、大量运营，使轨道设备磨损加快，更换周期缩短。而轨道设备的运送、组装等都采用工厂化、机械化施工方式。由于采用了无缝线路和板式轨道，其使用寿命和维修周期大体相近，便于大修筹划的安排与实行。高速铁路需要有相应的轨道维修养护制度。虽然维修养护仍分为线路大修与平
2、常维修，但其内容及措施，却与一般线路有所区别。高速铁路线路平常维修涉及按周期进行的筹划维修和随时进行的紧急补修。筹划维修从线路一端开始，除少量更换损伤的轨道部件外，还对轨道进行整修和校正；轨道拨正后，在有碴线路上，还要用多头捣固机进行全面捣固；路基地段每年维修两次，高架桥与隧道地段则每年维修一次。在线路上，由于列车荷载的反复作用，钢轨会浮现凹凸不平的状态，称为轨道变形。为了保证旅客乘车的舒服性，必须常常对轨道状态进行检查和测量，并对变形进行修整。检测轨道变形一般采用10m弦外割矩法，这对于以200Km/h或以上速度运营的高速铁路线路来说是不够的，高速铁路线路一般采用10m弦正矢测定。对钢轨的管
3、理，除正常磨耗、锈蚀等一般性检查外，还要用钢轨擦伤检查车和超声波探伤机进行周密检查。发现钢轨、道岔及叉心的磨耗或损伤的测量值超过容许值时，应及时进行修补或更换。缓和钢轨磨耗（涉及波状和蛇形磨耗）及改善剥落、飞边、裂纹等不良状态的有效措施是对钢轨进行打磨整形，可用钢轨打磨车进行轨顶面管理。维修工作的任务除及时消灭轨道上的缺陷，如解决断裂钢轨、起道抽换轨枕外，还要进行更换扣件、零件，定期拨道，捣固道床等工作。为适应高速列车运营的规定，在高速线路上采用了一系列现代技术和设备， 从而实现减少维修工作量、提高检修效率的目的。但是由于列车间隔时间短，运用列车间隔施工的养路方式以及采用小型养路机械，远远不能
4、满足规定。在法国，大修作业机械化限度在90%以上，维修养护作业机械化限度也达到50%以上。日本和德国也都基本上采用了多种养路机械进行作业。国内铁路采用大型养路机械进行线路作业起步较晚，较发达国家迟了近。 (1)至上世纪70年代，国内铁路线路修理始终采用人工或小型养路机械作业，效率和质量较低。 (2)80年代，采用人工或小型养路机械已不能保证作业质量和行车安全，而国内铁路大型养路机械尚属空白，浮现了繁忙干线无法实行有效修理的被动局面。 (3)从1983年起，铁道部陆续从国外采购了捣固车、清筛机、配碴整形车和动力稳定车等大型养路机械，对提高线路质量、保障运送安全和扩能发明了条件，显示出人力和小型机
5、械不可替代的作用。 (4)1988年，铁道部确立了高起点引进国外大型养路机械先进技术，通过消化吸取、实现国产化的方针。并组织形成了以昆明中铁大型养路机械集团有限公司为主导厂，铁道部科学研究院、铁道部专业设计院、戚墅堰机车车辆工艺研究所、株州电力机车研究所等单位参与的大型养路机械攻关联合体。 （5)哺育了养路机械骨干公司：昆明中铁大型养路机械集团有限公司，襄樊金鹰轨道车辆有限责任公，北京二七机车厂，宝鸡工程机械厂 （6）通过技术引进和二次创新，国内公司已成功研制了一批大型养路机械.如：引进技术国产化成功的RM80型清筛机和09-32型捣固车；自主研制成功的WD-320型动力稳定车和SPZ-440
6、型配碴整形车；引进技术国产化成功的PGM-48型钢轨打磨列车等，成为国内铁路大型养路机械装备的主体。国内高速铁路线路常用的养路机械有：1捣固机械目前，在线路维修作业中已采用多头捣固机。日本使用的多头捣固机带有32个捣头。此外，尚有一种专门用于捣固道岔等特殊设备的专用多头捣固机，捣固效果极佳。德国有一种捣固拨道机，具有捣固、拨道两种功能，并组装成专用车辆在线路上作业。捣固镐头由16个增长为64个，运用激光进行拨道，并设有机械装置，用以测定道碴夯实限度和轨道位置。2清筛机械清筛道碴是线路维修中一项较繁重的作业。目前各国大都采用多种清筛机械以替代人力。如德国采用了高效清筛机，其清筛效率可达630方每
7、小时，即每小时可以清筛325-400m长的道床。3轨排运送机轨排运送机安装在大修列车上，它可以拆铺构造复杂的道岔和直接铺设和回收120m以上的焊接长钢轨。每换120m轨排需要100min左右，施工时用起重机逐节拆除旧轨排，平整道床后再逐节铺放新轨排，以捣固机捣固并对轨道进行整顿。4钢轨磨削车在高速铁路上，对轨头顶面的管理是十分重要的。轨头顶面损伤的因素有三：（1）在钢轨焊接处由于高速列车的撞击使轨头顶面产生微小凹凸，这会引起车轮及钢轨的损伤；（2）车轮与钢轨间接触应力反复作用产生的疲劳伤，会使钢轨产生裂纹，导致断轨；（3）制动区段会使钢轨产生波状磨耗，这是产生噪音也是引起轮重变化的一种因素。为
8、了对这种波状磨耗作磨削解决，在高速铁路上使用了多种钢轨磨削车。第二节 养路机械的发展 一、国外养路机械的发展半个世纪以来，国外养路机械的发展大体可分为三个阶段。（一） 第一阶段：第二次世界大战结束到20世纪60年代初在此阶段，工业发达国家一方面发展的是能替代线路作业中重要工序所需劳力的机械设备，诸如铺轨、道床清筛、铺碴、道床配型、捣固和起拨道等耗费大量人工的项目。铁路养路机械的迅速发展在各国经济复苏中发挥了重要作用。（二） 第二阶段：从20世纪60年代初到70年代末进入60年代后来，各国经济全面发展，多种运送方式对铁路的垄断地位提出了挑战。在此阶段，线路机械发展的特点是：浮现了一批成套的大型和
9、小型的机械；大量使用现代化新技术；整机构造越来越大，越来越重；机械化限度和效率越来越高；价格越来越昂贵；机械设备的技术也较前复杂得多。浮现了高技术装备的机械群。（三） 第三阶段：从20世纪80年代初高速和重载铁路延展长度不断增长，增进了养路机械行业的迅速发展，养路机械更趋大型化、高效化、智能化。在线路更新作业中，西方国家继续采用分开式的工艺。在干线上，一般开设5l0h以上的“天窗”。这个时期又浮现了新一代大修列车，名义效率为500550mh。从上述三个阶段线路作业机械化的发展可以看出，各经济发达国家的机械化作业与国民经济的增长、铁路运送的发展、现代化科学技术的进步有着密切的关系。此外。西方国家
10、劳力缺少，劳力昂贵，劳力市场价格的增长速度远远超过原材料和设备价格的增长，这就增进了机械化作业的发展。二、国内养路机械的发展国内铁路采用大型养路机械进行线路作业起步较晚，较发达国家迟了近。但随着国内铁路投入运营的轨道公里数的增长，养路工程机械也得到相应发展。20世纪80年代，国内开始引进少量大型养路机械进行试用。进入90年代逐渐形成规模。特别是“十五”规划的实行，使国内大型养路机械的发展达到新的水平。与前三个五年筹划相比，“十五”装备筹划装备数量大幅增长、配套性好，所购各类大型养路机械性能先进、技术成熟、经济实用、安全可靠。国内大型养路机械20近年的发展特点：1 大型养路机械的装备增长的速度逐
11、年加快。2 大型养路机械作业里程和单机效率达到新水平。3 形成系统的规章制度，建成了三级管理网络。4 提高了线路质量，保证了行车安全。5 增进了工务体制的改革。6 推动了大型养路机械国产化进程。第三节 国内大型养路机械种类、重要性能一、道床捣固车（一） D08-32型自动抄平起拨道捣固车D08-32型自动抄平起拨道捣固车(如下简称D08-32型捣固车)是国内引进奥地利Plasser & Theuere公司。D08-32型自动抄平起拨道捣固车制造技术进行国产化生产的大型养路机械，目前已在全国铁路线路修理、提速线路改造和新线建设当中得到广泛应用。D08-32型捣固车是一种构造先进的自行式、多功能线
12、路机械，集机、电、液、气于一体，采用了电液伺服控制、自动检测、微机控制和激光准直等先进技术，具有操作简便、性能良好、作业高效的特点。表8-1 D08-32型捣固车重要技术性能 图8-1 D08-32型自动整平捣固车实景图D08-32型捣固车为双枕捣固车，作业走行为步进式。在封锁线路条件下，可以进行轨道拨道、起道抄平、钢轨两侧枕下道碴捣固和枕端道碴夯实作业。该车运用车上测量系统，可以对作业前、后线路的轨道几何参数进行测量及记录，并可通过控制系统，实现按设定的轨道几何参数进行作业。作业控制可以选择手动或自动形式。D08-32型捣固车共有32把捣固镐，左右对称地安装在捣固车的中部。每次可以同步捣固两
13、根轨枕，因此又称为双枕捣固装置。捣固装置除了可以完毕振动夹持动作外，还能垂直升降和横向移动，升降和横向的控制，由各自独立的自动控制机构来完毕。（二） D09-32型连接式自动抄平起拨道捣固车D09-32型持续式自动抄平起拨道捣固车(如下简称D09-32型捣固车)是继国内采用技贸结合方式引进D08-32型自动抄平起拨道捣固车和RM80型全断面道碴清筛机制造技术国产化获得成功后，又一次引进制造技术进行国产化生产的大型养路机械，具有较高的作业精度和作业效率。它的运用对国内繁忙铁路干线的线路维修有着明显的效益。 表8-2 D09-32型捣固车作业条件图8-2 D09-32型持续式捣固车实物图 D09-
14、32型捣固车为双枕持续作业式捣固车，在封锁线路条件下，可以不间断地进行轨道拨道、起道抄平、钢轨两侧枕下道碴捣固和枕端道碴夯实作业。该车运用车上测量系统。可以对作业前、后线路的轨道几何参数进行测量及记录，并可通过控制系统，实现按设定的轨道几何参数进行作业。表8-3 D09-32型捣固车重要技术性能 二、道岔捣固车CD08-475型道岔捣固车是继国内采用技贸结合方式引进08-32型自动抄平起拨道捣固车和RM80型全断面道碴清筛机制造技术国产化获得成功后，又一次引进制造技术进行国产化生产的大型养路机械，弥补了国内制造大型道岔捣固机械的空白。CD08-475型道岔捣固车是一种构造先进的自行式、多功能线
15、路机械，集机、电、液、气于一体，采用了电液伺服控制、自动检测、微机控制和激光准直等先进技术，可以实现对道岔和线路的捣固作业，具有操作简便、性能良好、作业高效的特点。图8-3 CD08-475型道岔捣固车实物图 CD08-475型道岔捣固车在封锁线路条件下，可以对单线、复线、多线及复线转辙、道岔和交叉区间进行轨道拨道、起道抄平、钢轨两侧枕下道碴捣固和枕端道碴夯实作业。该车运用车上测量系统，可以对作业前、后线路及道岔的几何参数进行测量及记录，并可通过控制系统，实现按设定的线路及道岔几何参数进行作业。表8-4 CD08-475型道岔捣固车重要技术性能 三、动力稳定车动力稳定车是模拟列车对轨道的动力作用原理而设计的。稳定车作业时，由柴油机带动的液压马达同步驱动两套稳定装置的两个激振器，由于稳定器的走行轮和火钳轮紧紧地扣住了钢轨，便得激振器和轨道产生强烈的同步水平振功；与此同步，稳定装置的垂直液压缸分别予以两侧钢轨施加向下的静液压力，在水平振动力和静液压力的共同作用下，道碴重新排列密实。线路均匀下沉，线路因而达到稳定。WD-320型动力稳定车是国内在借鉴国外先进技术的基本上研制开发的国产大型养路机械，目前已成为全国铁路线路大维修、提速线路改造和新线建设作业机组中的重要配套设备之一。表8-5 WD-320型动
