大型养路机械综合讲义

铁路大型养路机械综合讲义•[课程要点]•一、国外铁路大型养路机械的发展状况•二、我国铁路大型养路机械的发展历程及目标•三、铁路大型养路机械原理、性能、技术参数介绍•四、主要车型大型养路机械装备标准•五、铁路大型养路机械作业对道床阻力的影响国外铁路大型养路机械发展状况•一、国外铁路大型养路机械的发展状况•60年代中期，国际上出现了高速铁路、重载铁路和繁忙铁路。客运列车速度超过200km/h；货物列车的轴重增加到20t以上；大功率机车提高了牵引力，出现了“万吨列车”；旅客列车的舒适度要求明显提高。•为适应铁路高速、重载及轨道结构重型化的发展，引发了一场线路修理手段的“革命”:各国铁路竞相采用大型养路机械。国外铁路大型养路机械发展状况•特别是高速铁路的迅速发展，更加有力地推动了大型养路机械的发展，无论是机械的种类还是质量，无论是机械的功能还是智能化程度，都达到了很高水平。•到80年代，工业发达国家的铁路已形成以大型养路机械为主要作业手段的局面，出现了作业功能齐全、自动化程度很高的组合式大型养路机械群。国外铁路大型养路机械发展状况•目前在国际上，大型养路机械继续呈现出蓬勃发展的趋势，主要表现在以下六个方面：•1.设备高效化•随着铁路的发展，高速、重载、大密度是其主要特点，因此也就加剧了轨道结构的变形，造成修理周期的缩短，线路运输和修理的矛盾越来越突出。•在这种条件下就要求：尽可能的减少线路维修所占用的时间，出路就只能是，提高施工机械的作业效率。因此，大型养路机械的高效化也就成为发展必然。•近年来出现的高效道碴清筛机和捣固车，极大地提高了线路大修和维修能力。国外铁路大型养路机械发展状况•如PLASSER＆THEURER公司的RM900S型高效清筛机，道碴处理能力1000m3/h，比RM80型清筛机提高35％；•09－3X型连续走行式捣固车作业速度最高可达2200m/h，比双枕捣固车效率提高47％。•大型养路机械高效化的同时,也带来设备的大型化，RM900S型高效清筛机总长80m，总重约280t，分别为单车RM80型清筛机的2.5倍和3.2倍。国外铁路大型养路机械发展状况•2.性能优异化•高、顺、平是高速铁路技术的关键所在，其中严格控制轨道不平顺至关重要，大型养路机械的作业精度直接影响线路的平顺性，采用高精度的作业机械来校正对列车有害的长波高低、轨向不平顺是十分重要的。鉴于此点，国际上的许多大型机械生产厂商，投入大量人力物力进行科技研发，使得大型机械的性能越来越优异、精度越来越高。国外铁路大型养路机械发展状况而且，综合作业车的出现，还实现了一机多能。如09－3XDynamic型捣固稳定车，将连续式捣固、轨道稳定功能集为一体，大大提高了作业效率和作业精度；Unimat09－324S型正线和道岔联合捣固车，可使正线和道岔达到相同的捣固质量，消除了从正线过度到道岔的作业斜坡，保证了轨道几何参数的一致性。国外铁路大型养路机械发展状况•3.品种多元化•线路修理涉及的内容很多，路基、道床、轨枕、扣件、钢轨、道岔等，涉及的修程有大修、中修和维修等。•发达国家在劳动力缺乏的条件下，只有通过高度机械化，来降低线路修理费用，机械的品种也朝着多元化方向发展。•路基整治机械、线路捣固、道岔捣固和清筛机械、轨道动力稳定机械、道床配碴整形机械、钢轨及道岔打磨机械、道岔运输及铺换设备、钢轨及轨枕铺换设备、焊轨设备、物料运输设备、线路检查设备以及电气化铁路维修作业车、接触网架线车、巡检车等等，应运而生、配套发展，几乎覆盖了线路的各种修程和作业。国外铁路大型养路机械发展状况•4.产品系列化•随着世界铁路向着高速、重载、繁忙的快速发展，缩短了养路机械产品的更新换代周期，并向系列化方向发展，来满足不同等级线路修理的需求。•目前，大型养路机械，每3～5年就有重大改进或技术创新的新机型出现，捣固车、清筛机、大修列车、轨检车、钢轨打磨车等都是这种趋势。•如奥地利PLASSER公司的捣固车有07序列、08序列、09序列，在具有当代国际先进水平的09序列中又包括了09－32、09－3X、Unimat09－324S、09－3XDynamic、09－4XDynamic等系列产品。•美国HTT（阿思克）公司的钢轨打磨车包括了24头打磨车、48头打磨车、96头打磨车、道岔打磨车等系列产品。国外铁路大型养路机械发展状况•5.工作智能化•纵观大型养路机械的发展，无不经历了由简单到复杂，由单项功能到综合性多功能，由机械化到半自动化、自动化，产品的技术性能不断完善和提高。•当今的大型养路机械是集机、电、液、气、激光、计算机等先进技术于一体的高新技术产品，是任何工程机械和机车车辆无法比拟的。•从数据采集、线路优化，到作业控制、数据输出和存储均实现了计算机控制，激光扫描、超声波、GPS定位系统测量技术以及信息技术得到越来越广泛的应用，大型养路机械的工作智能化已成为了重要发展趋势。国外铁路大型养路机械发展状况•6.作业环保化•尽管养路机械制造商把开发的重点放在提高设备的作业性能和生产效率上，但对劳动和环境保护的要求越来越引起高度的重视。•低噪声的机械设备和作业机组、低扬尘的钢轨打磨车、清筛机及污土运输设备相继投入使用，吸尘和集尘装置、废气催化装置、烟雾过滤装置及降解型合成液压油等新技术和新材料，已开始成为大型养路机械和工务专用设备设计和制造中不断增加的内容。•半个世纪以来，伴随着大型养路机械的技术发展和进步，国际轨道工程机械制造业也经历了从小到大、从人工制造到工业化生产、从单个企业向集团化的发展过程。我国铁路大型养路机械的发展历程•二、我国铁路大型养路机械发展的回顾•（一）养路机械前期探索•（二）大型养路机械的发展年鉴•（三）大型养路机械取得的成绩•（四）大型养路机械发展的目标我国铁路大型养路机械的发展历程（一）养路机械前期探索•建国以后，我国铁路养路机械经历了一个漫长的发展过程。•到20世纪70年代，我国小型养路机械的研制达到一定水平，针对线路各项作业的小型机械基本配套，这些小型养路机械的使用替代了大部分的手工作业，满足了当时线路维修作业的技术要求，显示了养路机械化的作用。•但跨入20世纪80年代，由于铁路运输的发展，小型机械存在的作业质量、效率、安全等方面的问题，逐步限制了它的发展。我国铁路大型养路机械的发展历程•1965年，我国铁路首次从瑞士马蒂萨公司引进轨行式16镐捣固车和中型全断面道碴清筛机各1台，拟作为样机进行仿制。铁道部为此专门投资在沈阳机车车辆厂建立了从事养路机械生产的一个车间。最终生产出了建立在当时工业水平上的国产捣固车。尽管国产捣固车与进口设备差距很大，但是优于小型机械的作业质量和效率依然使它受到现场的欢迎。•铁道部对国产捣固车共计划安排生产了60台，至1986年终因产品技术性能落后而停产。对清筛机的仿制工作则由于难度太大而终未如愿。我国铁路大型养路机械的发展历程•70年代，对大、中型养路机械的强烈需求，促使国内部分铁路局先后自行开展了对中型清筛机的研制。但由于研制大、中型养路机械的工作有较高难度，又缺乏设计理论和依据，生产单位工艺能力不足，加之国内配套机电产品质量低下，试制的机械大多不能正常使用。•应该说，在我国养路机械的发展历史留下的经验和教训是十分宝贵的。它告诉我们：现代养路机械是一种专业性很强的高科技产品，我国铁路引进国外先进技术，促进养路机械国产化是十分必要的，大、中型养路机械必须走专业化生产的道路。我国铁路大型养路机械的发展历程•另外，养路机械的发展要适应铁路技术发展，其产品的开发必须与时俱进，这样才能满足线路维修标准的不断提高，特别是在铁路技术日新月异的今天，发展养路机械必须要立足于高起点。我国铁路大型养路机械的发展历程（二）养路机械的跨越式发展•国外发达国家养路机械的发展都经历了小、中、大的一个完整过程，到20世纪80年代基本进入了大型化的时代。•80年代，随着我国铁路运输密度的加大，繁忙干线的维修采用传统的方式和手段已无法完成，而且轨道结构的日益现代化也向作业质量提出了更高的要求。•在这种形势下，经过长达几年慎重的考查和论证，最终铁道部做出了：跨过中型养路机械，直接发展大型养路机械的发展方针。•由此，拉开了我国铁路大型养路机械发展的序幕。我国铁路大型养路机械的发展历程•1983年6月，由铁道部组成中国铁路大型养路机械考察、订货组，赴奥地利、瑞士和德国对欧洲铁路大型养路机械的运用情况进行考查，并于7月中旬在奥地利同普拉塞公司签署了RM80型清筛机，08-32型捣固车，DGS62N型稳定车及SSP103型配碴整形车各1台的订货合同。•上述机械，铁道部分配锦州铁路局（后划归沈阳铁路局）•1983年10月，铁道部利用日元贷款又订购了同样型号的捣固车3台、稳定车2台、配碴车2台，配给了北京铁路局。我国铁路大型养路机械的发展历程这些设备1984年下半年，相继到达天津新港。沈阳局4台大机配属给锦州第一线路大修段。北京局7台大机配属给北京机械化养路队•1985年，北京局使用大机在京秦线进行了线路维修试验，共完成线路维修302.2km；•沈阳局使用大机在沈山线、大郑线进行了线路大修试验，共完成线路大修34km，从而开创了我国铁路大型养路机械作业的新局面。•大型养路机械的使用受到了工务职工的热烈欢迎。我国铁路大型养路机械的发展历程•1986年北京局在南、北同蒲线的维修作业中解决了长期慢行区段线路的严重变形，整正了大量人力无法调整的曲线，恢复了线路的能力，充分显示出大型养路机械不可替代的作用。•1988年2月，铁道部确定：铁道建筑总公司昆明机械厂为大型养路机械制造基地。•1988年4月，铁道部招标采购8台捣固车，并同时提出以技贸结合的方式引进生产技术。我国铁路大型养路机械的发展历程•1988年8月，经经贸部审批同意，北京奥地利普拉塞公司养路机械零配件供应部成立。（地点在铁道科学研究院）普拉塞公司以寄售方式为中国提供大机零配件。•1988年12月，在铁道部精心组织下，采用技贸结合的方针，由昆明机械厂与奥地利普拉塞公司签订了08-32型捣固车的生产技术转让合同，从而我国大型养路机械国产化工作走上一条与国际接轨的高起点、快速发展的道路。我国铁路大型养路机械的发展历程•在80年代，我国铁路养路机械制造厂普遍基础薄弱，面对高科技的大型养路机械的消化吸收难以承担。因此，在全路范围内集中优势力量，协作攻关，强化消化吸收的能力势在必行。•1988年底，铁道部协调小组经考察、研究，决定组成大型养路机械国产化联合体。•联合体主导工厂为工程指挥部（原中国铁道建筑总公司）昆明机械厂（现昆明中铁大型养路机械集团有限公司，以下简称昆明厂），昆明厂是国产化工作的总负责单位、对外法人。我国铁路大型养路机械的发展历程•协作单位由铁道科学研究院、专业设计院、戚墅堰机车车辆工艺研究所、株洲电力机车研究所组成。•昆明机械厂负责技术转让合同的全面执行，并承担大型养路机械部件制造及总装调试工作。•铁道科学研究院、专业设计院承担：技术消化吸收及组织国产化设计工作。我国铁路大型养路机械的发展历程•1989年，郑州、上海、广州三个铁路局开始装备大型机械。•1990年8月，铁道部以工机[1990]22号文批发了《大型养路机械使用管理暂行办法》。•暂行办法主要内容有：大型机械运行办法；大型机械维修作业办法；无缝线路地段作业试行办法；大机操纵、保养岗位责任制；大型机械安全管理职责范围及有关措施；大机检修保养制度。•至1991年底，全路装备各类大型机械达47台，分布在沈阳、北京、郑州、上海、广州五个铁路局。我国铁路大型养路机械的发展历程•1992年，哈尔滨、济南、乌鲁木齐三个铁路局装备大型机械。•1993年4月，铁道部派团赴普拉塞公司实地考查大型清筛机的设计生产情况，并以技贸结合方式就RM80型清筛机制造与普拉塞公司草签了技术转让合同。•1993年5月，该合同正式在北京签字生效。它标志我国铁路在引进国际先进技术、促进大型养路机械国产化工作方面又迈出了重大的一步。•1993年，兰州铁路局装备大型机械。•到1993年底，全路共装备各类