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2.2 钢轨打磨车

2.2.1 LRG23L型钢轨打磨列车的功能及基本参数

1)打磨列车的功能

针对不同的钢轨缺陷采取各种模式对钢轨波浪形磨耗、钢轨肥边、马鞍形磨耗、焊缝凹陷及鱼鳞裂纹等病害实施快速打磨,以消除钢轨表面不平顺、轨头表面缺陷及将轨头轮廓恢复到设计要求,从而实现减缓钢轨表面缺陷的发展,提高钢轨表面平滑度,进一步达到改善乘车舒适度、降低轮/轨噪声、延长钢轨使用寿命的目的。

LRG23L型钢轨打磨列车的打磨砂轮能同时工作,在外侧-20°到内侧60°间经过调节和计算机控制,以3~15 km/h的速度进行打磨;计算机内能存储预设打磨角度和功率,能设定不同的打磨工况,针对不同的钢轨病害进行施工。

LRG23L型钢轨打磨列车使用计算机操作,通过单击计算机屏幕中的各功能按钮进行作业,界面明了,操作简单。另外,操作列车装有集尘装置符合环保要求,可收集打磨作业粉尘,抑制轨面火花飞溅,减少对环境和列车装备的污染。列车自运行时速为60 km。

2)LRG23L型钢轨打磨列车的主要技术性能

(1)作业条件

钢轨类型  50kg/m、60kg/m钢轨

轨枕配置  无特殊限制

道床类型  碎石或整体道床

适用轨距  1 435mm

线路最大坡度  30‰

最小作业曲线半径  100m

特殊环境  可在雨天和夜间及风沙、灰尘严重的环境下作业

(2)作业性能

打磨电机功率  13~22 kW

打磨速度  3~15 km/h无级、可调

平均每遍打磨切削量  0.1mm

打磨效率  8~12遍km/h

磨头角度调整范围  内侧60°调整到外侧20°

驾驶室中噪声水平  78 dB(操作员位置)

(3)整机性能

整车长度  25.36m

总质量  55 t

高度(打磨车)  2.97m

宽度(打磨车)  2.86m

动力车外形尺寸(长、宽、高)  9 630mm×2 760mm×3 170mm

车轮直径  动力车711mm;打磨车610mm

打磨小车  每台打磨车有8个打磨电机

轴距  4.22m(动力车)、5.28m(打磨车)

最大运行速度(0.5%坡度)  60 km/h

最大联挂速度  50 km/h

打磨电机转速  3 600 r/min

磨石直径  260mm

磨石厚度(新的)  69mm

最小运行曲线半径  50m

常用制动  充气制动/排风缓解

停车制动  排风制动/充气缓解

打磨车油箱  1 817 L

打磨车液压油箱  291 L/个

发动机功率  507 kW

发电机功率  450 kW

水箱  2 362 L(各1个)

其他  装备滤芯和集尘箱

2.2.2 作业准备

①确认发电机组已经启动并正常送电。

②确认非操作端操纵台上各开关、手柄都处于正确状态。

③检查1号、2号打磨车液压油液位及油液渗漏情况。

④检查水箱水位、防火帘及挡火板位置,打磨车侧门是否关闭牢固。

⑤检查磨石,需要时予以更换,确认砂轮尺寸符合要求。

⑥检查打磨设备所有装配螺栓,各连接管道是否良好。

⑦检查1号、2号打磨车8个锁销及RCA铰链是否固定。

⑧检查集尘系统及水系统工作是否正常。

2.2.3 作业操纵

1)打磨前

①工程车司机将打磨车启动后,打磨操作人员开启人机界面(Human Machine Inter face,HMI)计算机电源。计算机启动后,双击计算机桌面上的HMI图标启动该程序,直到显示“主菜单”和“整机总览”。在“主菜单”中单击“打磨马达启动/停止”,启动1号、2号打磨车液压泵。启动所有工作灯。检查HMI计算机上操作打磨单元是否正常及液压泵是否开启。HMI计算机只可在处于前导端的驾驶室中使用,打磨车启机作业由工程车司机操作,打磨操作人员负责专用作业装置的操作。

②到达打磨地点所属车站,制动机车,与车站联系,按作业令要求进行请点作业。

③在车站车控室请好点后,回到打磨车操作室,并确认所有人员到位。工程车司机将打磨车开到作业地点停车并将“制动手柄”扳至“制动”,将“走行模式”开关设置为“关”,“向前/向后”开关设置为“空挡”。工程车司机将打磨车交由打磨班组负责,在封锁区段进行打磨车的走行和钢轨打磨作业。

④作业前,将打磨小车的8个锁销拔出,插入相应的固定套管,检查显示屏内各功能图标是否正常。

⑤根据线路调查情况设计好打磨工艺,包括打磨模式、速度、功率等。

2)打磨中

①确认HMI计算机打开,动力车发动机以及480 V发电机组正常运转。

②打开KLD测量系统,将需打磨区段进行测量,并记录所需打磨角度。操作HMI计算机各项菜单,单击“主菜单”,开启喷水系统,打开水泵、自动喷水、前后端启用、序列选为两端。开启集尘系统,打开集尘自动、鼓风装置开启、滤芯净化开启。开启模式控制屏幕,根据所需打磨区段的情况选择打磨模式。开启机器自动/手动,启用“全部自动”;开启磨头启用/弃用,单击磨头“启用全部”。将“走行模式”设置为“打磨”,并选择打磨速度,最低为3 km/h,最高为15 km/h。

③单击选择打磨方式,根据KLD廓形测量结果从打磨方式中选择与所需打磨区段相适应的模式,单击“改变打磨方式”,使当前打磨方式变为所选模式。

④调整设定速度值,将走行手柄扳至“前进”或“后退”位,并注意显示屏的设定车速值的变化,直到达到需要的设定车速为止。

⑤开启“打磨方式输入”屏幕,选择放下1号、2号打磨车,在停止状态放下打磨小车。确认所有打磨小车放到位,下放打磨小车后,对所有打磨小车环视检查一下,确保状态良好,作业人员都已经上车,启动所有打磨电机。

⑥将停车制动缓解开关扳至缓解位,通知全车人员准备开始打磨,鸣笛后开始向前动车。

⑦当车速达到设定速度时,按下主控向下按钮,计算机便在设定好的区段开始放下磨头开始打磨。此时根据所需打磨的情况,选择“方向改变递增/不递增”。如遇计轴器、涂油器、人防门、道岔、鼓包夹板等障碍物要及时按下主控向上按钮,提升打磨电机避开,以免损坏障碍设备和损伤打磨设备。当越过障碍物后,再次按下主控向下按钮放下打磨电机继续打磨。

⑧在打磨过程中,打磨司机可以根据线路状况增加或减少打磨功率。

⑨打磨车走行到终点时,按下主控向上按钮,磨头提起。机车应继续向前行驶,观察控制屏幕显示所有磨头全部提升后(整机总览内单元状态变成白色)即可将“向前/向后”扳到“空挡”。

⑩到达打磨终点时,按下主控向上按钮,计算机便在设定好的地点收起磨头结束本区段打磨。计算机将存储打磨起始点和结束点里程,当打磨车进入所设定区段,只要条件符合,将自动实施序列打磨。

3)打磨后

①所有区段打磨结束后,单击“清空记忆”按下“打磨方式输入”中的“保持打磨方式”,关闭HMI计算机。

②打磨结束后应开启“打磨马达启动/停止”按钮,“关闭1号、2号打磨车打磨马达”。提升打磨车,将固定打磨车的8个锁销插入。

③关闭喷水系统、集尘系统,使机器全部改为手动,单击磨头“弃用全部”键。

④打磨负责人组织打磨人员对当日打磨区段进行出清线路。

⑤作业结束后将打磨车交由工程车司机负责,开回请点车站销点。

2.2.4 打磨车作业技术要求

①钢轨打磨作业技术规定:

a.钢轨预打磨深度在非工作边应不小于0.1mm,在轮轨主要接触部位应不小于0.1mm。打磨廓面范围为-15°~+ 45°。

b.新轨或运营后未产生波浪形磨耗病害的,采用预防性打磨方式,否则应采用修理性打磨方式。

c.预防性打磨一般1~2遍,修理性打磨3~5遍,具体打磨的遍数由前期调查的钢轨病害情况决定。

d.相连两段线路重叠打磨的区域不少于10m。

②钢轨打磨车作业中走行速度为5~15 km/h,打磨功率不得小于60%。

③直线地段和半径大于3 000m的曲线地段主要打磨钢轨内侧,改善车轮踏面和钢轨的接触关系,在钢轨顶面中心处形成20~30mm宽的光带;半径在3 000m以内的曲线地段,上股适当增加钢轨顶面打磨遍数,减少钢轨内侧打磨遍数;下股适当增加钢轨内侧打磨遍数。

④线路开通前,打磨车施工负责人确认线路设备状况达到放行列车条件,线路出清后,方准销点开通线路。

2.2.5 钢轨打磨车救援预案

LRC23L型钢轨打磨列车是集机、电、液、气、计算机控制为一体的大型养路机械。为了防止意外故障而出现不能移动造成的影响,需要严格执行救援预案。

1)救援流程

做好防溜——确定救援方案并进行汇报——救援实施——清理现场。

(1)救援程序

一旦发生设备无法自行运行的故障,打磨操作人员连同司机应紧急停车,做好防溜。施工负责人视情况与车站或维调取得联系。应迅速按事故现场情况,按照逐级上报的原则,迅速准确报告事故情况,取得上级的最大指导。施工负责人立即组织所有成员进行点名分工,根据方案,迅速准备工具,负责整个过程中的人员分工和救援实施。

(2)救援规程

发电机突然发生故障或打磨单元发生故障:取出专用连接电线;连接24 V直流电源及液压应急泵;将液压应急泵红色手柄扳至水平位;打开24 V直流电源开关提升打磨车,将打磨车用锁销固定,开回车辆段进行故障检查及维修。如果短时间可以解决故障,则在解决故障后继续作业。

2)注意事项

①救援过程中一定要统一指挥、分工协作。

②救援专用工具和其他普通工具根据车辆部要求必须配备齐全,缺一不可,否则将影响整个救援的进度。

③救援过程中一定要时刻提醒注意人身安全。

3)救援善后处理

①如有脱落的零配件需妥善处理,必须将其收拾上车。

②施工负责人检查线路是否良好,有无损伤,确认无遗留的工机具或任何零部件。

③开通线路,线路几何尺寸达到开通条件。

2.2.6 设备使用与检修安全技术组织措施

1)作业安全措施

①打磨车施工设立施工负责人。施工现场的安全工作由施工负责人负责,要严格履行安全岗位逐级责任制。

②施工前施工负责人要对所施工的作业区段线路进行现场调查,确认线路状况和病害情况,同时制订正确的打磨方式。对不能打磨处所及区段作好记录。

③打磨车施工前,施工负责人应组织召开施工交班会,布置当天的施工任务,交代安全注意事项。施工负责人携带作业令。

④施工前对打磨车进行全面检查,确认打磨车工作状态良好,水箱有足够的消防用水,灭火器状态良好,打磨砂轮无掉块、无松动、无超限。

⑤施工负责人请点经核对无误后,向作业人员传达,打磨车受令明确后,凭调度命令进入封锁区间。严格执行施工封锁命令各项内容。

⑥打磨车尽量在直线上放车。放车时,车上要有防护人员和车内情况监控人员,并做好车下检查工作。

⑦作业时根据现场情况确定是否喷水。打磨作业中,操作人员必须集中精力,确认不可打磨地段,工作中禁止吸烟,不得与他人谈笑。

⑧打磨作业时,防止火星伤人和砂轮碎裂伤人。同时,车上人员要做好车体两侧易燃品的监控工作,发现火情及时与车下防火人员沟通,灭火,并作好停车灭火的准备。

⑨操作人员要紧密监视计算机显示屏,发现报警或其他异常情况要提起打磨砂轮,查清原因后才准许作业。操作时按规定提升下降打磨头,密切监视打磨头工作情况。

⑩施工过程中,驾驶室操作员互相监督作业情况;打磨车作业时,一切运动部件在活动范围内禁止任何人进入。

⑪操作人员应严格按照操作规程进行作业,根据线路情况正确选用作业方法,编排打磨角度;输入打磨速度和打磨功率;输入正确的打磨组合方式;机组人员随时观察机械各部分的工作情况,发现异常立即停机处理。

⑫操作人员观察砂轮的起落位置是否正确,误差较小时及时校正;误差较大时及时停车。操作人员必须确认打磨头全部提起后方可停车。

⑬作业时非操作人员禁止进入驾驶室,禁止操纵显示屏。

⑭发动机突然熄火时使用应急泵收起打磨车。

⑮作业后收车时,车内要有监控人员,操作人员按操作规程收车,确认8个锁销插设牢固,确认本车在可运行状态。

2)检修安全措施

①进行保养检修作业时,钢轨打磨列车要做好防溜措施,并施加制动、车辆两端设置禁止动车牌。

②当进入车辆底部擦拭机器或调整更换零件时,应与其他工作人员加强配合,防止碰伤头部及手脚,砸伤自己或其他人员。

③钢轨打磨列车在作业现场临时出现故障需检修时,应做好制动,发动机停机,切断本机主电源。需要启动发动机时,在确认检修人员从作业车下和车旁全部撤离后,方准启动发动机。

3)人身安全措施

①经常对职工进行人身安全教育,未取得上岗证(新上岗、易岗)的确人员禁止上道作业。

②在有电区,禁止到车顶进行任何作业,所携带的物件最顶端距离接触网带电部分不得小于2m。

③作业时,应按规定使用劳动保护用品。

④不准在车辆行驶中扒上、扒下;横跨线路时必须执行“一站、二看、三通过”的要求。

2.2.7 钢轨病害与维修周期

对线路上成段钢轨波浪形磨耗、钢轨肥边、马鞍形磨耗、焊缝凹陷及鱼鳞裂纹等病害达到下列情况时应进行修理性打磨:

①成段鱼鳞裂纹,轨面掉块深度超过0.5mm/1m。

②成段波浪形磨耗,长度超过100m,波浪形磨耗值深度超过0.5mm/1m。

③成段钢轨肥边,肥边值超过2mm。

④成段钢轨擦伤,长度超过20m,擦伤深度超过0.5mm /1m。

⑤焊缝凹陷超过0.5mm。

⑥钢轨铺设后,在线路正式开通前对新铺钢轨地段进行预防性打磨。正式运营后,线路钢轨预防性打磨两年一遍。成段大修换轨后,应安排钢轨打磨车预防性打磨。

2.2.8 钢轨打磨车作业验收标准

钢轨打磨检查验收单位为1 km,验收项目如下:

①打磨后钢轨不得连续发蓝(目视)。

②采用钢轨廓型仪或模板对打磨后钢轨廓形进行验收检查,符合打磨前廓面个性设计要求(钢轨廓形测量仪检测)。

③打磨抛光后钢轨表面相对光滑(目视)。

④对线路上钢轨波浪形磨耗、钢轨肥边、马鞍形磨耗、鱼鳞裂纹等病害应进行打磨,打磨质量标准见表2.1。

表2.1 钢轨打磨作业验收标准

⑤打磨痕迹的最大平面宽度(以60轨为参考标准,见图2.1):R13区域4mm,R80区域7mm,R300区域10mm(板尺测量)。

图2.1 打磨痕迹的最大平面宽度图

⑥打磨后直线地段光带居中(以60轨为参考标准,见图2.2,加粗部分为光带),光带位置在R300区域+ 5°~-3°(目视,板尺测量)。

图2.2 光带参考图 CFUCmLDVTSyXtbPOwmz3DFKrLKZeW4KpkocPJDE9u97Wg9irhPc7ro6BWJ5MCP12

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