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轨道自动胶接技术助力无缝铁路
提起胶粘,人们往往想到的是壁纸、鞋子、纸张等物体,其实,在铁路上也需要用到胶粘技术——轨道胶接。钢轨在轨道中以连续梁的形式直接承受着机车车辆传来的荷载,为车轮提供连续、平顺和阻力较小的滚动表面,而钢轨接头在构造上破坏了钢轨的连续性,降低了轨道的承载强度,增加了列车的阻力和冲击力,在荷载作用下接头范围内钢轨、轨枕、道床所受的力及变形较其它部位都成倍增加。
现有待改进环节
由于高速铁路对钢轨接头质量的严苛要求,传统缓慢的作业模式已无法满足日益繁忙的铁路运营要求。目前轨道胶接多为人工操作,精度无法满足要求,对轨效率低;轨道夹板及加热箱完全采用人工搬运,劳动强度大;轨道螺栓拧紧为人工操作,施工效率低。
(1)接头平直度控制完全靠人工反复调节,对轨效率较低,对轨质量受员工水平影响较大。
(2)对轨工装变形大,精度低:
a.侧**平台功效下降;侧**平台因制作精度、安装精度及频繁的使用磨耗后,功效下降,部分平台晃动较大,以至于绞动丝杆会影响接头平直度。
b.钢轨上下料采用天车吊运,天车繁忙时,不能及时吊运轨件。
c.夹板上料完全采用人工搬运,单块夹板约35kg,劳动强度大。
d.加热箱人工抬上抬下,既危险又费力。单个胶接轨需要搬运4次加热箱,加热箱频繁搬运容易导致损坏。
e.胶接轨螺栓拧紧为人工,较大扭矩达1100N·m,劳动强度大;单个胶接轨6个螺栓,单班8根,总需要拧紧48个螺栓,总时间约35min,难以满足使用效率。
图1 人工生产车间现状
自动化胶接改进目标
经过用户慎重调研,从铁建系统内合格供应商中选择北钢联作为技术顾问,这得益于在钢铝复合轨自动化生产线、轨排自动化装配线、预埋槽智能焊接生产线等轨道型精密项目的实施经验。经过北钢联工程团队的调研,决定先帮助用户确定改造目标,再完成项目执行。
(1)改进线体结构,一体式改为支座式;结构刚度在3吨重钢轨的微碰撞作用下不发生明显变形。
(2)增加自动化对正系统,主要用于接头对正和轨缝控制。接头轨**面及侧面直线度小于0.2mm/m。
(3)钢轨从上料打砂、吊运至胶接区、胶接后卸轨等全过程实现自动化搬运。
(4)加热箱、夹板搬运装置,用于夹持夹板放入钢轨胶接面、夹持加热箱合箱、开箱等。
(5)配置螺栓自动化拧紧装置。
(6)配置钢轨与夹板自动除锈清洗装置。