一种轨枕道砟清扫装置的设计研究.docx

          一种轨枕道砟清扫装置的设计研究                    中国铁路上海局集团有限公司徐州工务段，徐州 221000摘要：对于有砟轨道，在进行大修、中修后，轨枕上会残留大量的道砟，影响行车安全根据实际作业特点，研制出一种轻型、上下道方便，具备自走行、自动扫砟作业、无线遥控控制等功能的扫砟机，实现机械代替人工，提高作业效率关键词：无线遥控控制；自走行；自动扫砟；轻型引言有砟轨道是指轨下基础为散粒石砟道床的轨道，是轨道结构的主要形式之一有砟线路长时间使用后不可避免地发生变形或损坏，为确保列车的行车安全，必须对线路进行维修对有砟线路的修理工作主要集中在道床上，尤其是改善道砟密实度的捣固作业[1]作业后飞落四处的砟石须尽快清理干净，避免影响行车安全目前遗落轨枕面、扣件内等处的砟石，主要依靠线路工人利用扫帚、铁锹等工具人力清扫，劳动强度大，工作效率低，在封锁天窗区段很难与大型养路机械步调一致[1]为解决有砟线路大、中修作业后遗留砟石的清扫问题，研制出一款小型的养护机具具有重量轻、上下道方便，自主走行，自动扫砟，无线遥控控制等特点，适用于清扫遗留在轨枕面和扣件内的砟石，填埋镐头捣固砟石出现的深窝,实现机械代替人工，降低人力成本，提高作业效率。

1 基本结构如图1所示，为了减重，便于上下道搬运，按照功能布局，将道砟清扫机分为两台设备，第一台设备用于清扫扣件内的道砟，第二台设备用于清扫轨枕面的道砟两台设备可以单独运行，也可以编组运行每台设备均采用快装快拆设计，走行小车、清扫装置、电池组都是独立组件，可以单独搬运到轨道上，快速组装，每个独立组件的重量都不超过80kg图1 道砟清扫机2 走行小车如图2所示，走行小车主要包括车架、车轮、电机及减速器、电控箱、电池组和按钮盒车架采用普通钢管焊接而成，具有一定的刚度和强度；车轮采用铝合金轮毂、橡胶轮胎，增大与钢轨之间的摩擦力；电机选用直流大扭矩电机，减速器为蜗轮蜗杆形式；电池组分为走行电池组和作业电池组，保证作业时间不小于1h；电控箱内部设有电机控制器和无线遥控装置；走行小车总重量71kg；图2 走行小车3 清扫装置如图3所示，清扫装置分为扣件清扫装置和轨枕面清扫装置扣件清扫装置由电机、提升装置、特制盘刷、橡胶挡板组成，为了能够顺利的避过扣件和螺栓，又能将卡在扣件内的石砟清扫出来，特制盘刷采用橡胶管作为刷毛，既有一定的刚性又有一定的韧性，而且比较容易避过扣件轨枕面清扫装置由电机、提升装置、毛刷、橡胶挡板组成。

提升装置的作用一是为了方便拆卸，拆开后可以单独搬运到轨道上；二是可以调节清扫装置的高低提升装置由4根导向圆钢和钢管组成，圆钢和钢管上设有多个小孔，当现场装配完成后用球头锁紧销插入小孔中即可清扫装置的重量小于70kg图3 清扫装置4 牵引力计算（1）预选牵引电机减速器参数序号名称参数1电机额定转速1800r/min2电机额定功率750W3电机额定电压DC24V4减速器传动比1：305减速器输出端额定转速60r/min6减速器输出端额定转矩62N.m（2）走行小车最大走行速度小车轮径 ；最大走行速度： ；（3）走行小车最大牵引力橡胶与钢铁的摩擦系数为0.8-0.9左右，取 ；小车自重 ；电机理论最大牵引力： ；车轮不打滑最大静摩擦力： ；因为橡胶与钢轨的滚动摩擦系数未知，但是轮胎与沥青地面的滚动摩擦系数为0.02，具有一定的参考意义，使用0.02进行计算，误差在可以接受范围内；滚动摩擦力为：0.02×180×9.8=35.28N;综上,小车的最大牵引力为322N-35.28N=286.72N5 结论样机试制完成后，在使用现场进行了一系列的试验，试验表明，道砟清扫机布局合理，结构轻巧，采用清洁能源作为动力，使用特制盘刷和毛刷相结合，全面覆盖轨枕及扣件清扫范围，适用于有砟线路大、中修作业后，自动清除轨枕及扣件内残留道砟，道砟清除率在90%以上，实现了机械代替人工，降低人力成本，极大地提高了作业效率，具有广阔的应用空间。

参考文献[1] 周红伟.简述SZJ-I型自动液压扫砟车的研制[J].减速顶与调速技术,2019(3):23-254  -全文完-。