吴兴旺，孙宝民，雷 岗

（神华铁路货车运输有限责任公司包头车辆维修分公司，内蒙古包头 014060）

0 引言

近年来我国铁路事业快速发展，铁路运能运量的逐渐提高与技术手段日渐。但是，由于铁路货车运行速度较高，运行中牵引力及制动力过大，且车辆的运行线路纵横断面复杂，车辆装运高附加值货物，这对它的运行平稳性提出了较高要求。

铁路货车在轨道线路上运行过程中车钩及其他相关零部件会存在一定的故障概率。为了保证车辆运行安全，一旦出现故障必须马上进行应急处理，例如缓冲器综合压缩装置，能最大限度地减少人员对救援工具与车钩等相关重要零部件的搬抬作业，降低工作强度与难度，减少工作作业时间，也能规避某些搬运过程中所存在的不安全因素。另外，缓冲器综合压缩装置的设置与应用，还能填补铁路运输线路上更换车钩及车钩缓冲器的作业方案空白。

1 关于缓冲器综合压缩装置

1.1 铁路货车局部原配件的传统维修方法

铁路货车车辆缓冲器中的各项缓冲性能指标都至关重要，它们直接影响列车的运行速度、货物运输完好率、牵引重量以及列车编组作业效率等重要参数，所以缓冲器是铁路列车运输技术水平与经济性的最直接体现。目前阶段的铁路货车缓冲器装置在处理车钩或缓冲器故障时需要采用人为手动更换措施，具体来讲，就是将车钩尾部的扁键托板拆除，再将车钩尾部的扁键或圆销拆除。考虑到作业过程中车钩缓冲器前从板顶到车钩尾部连接一体化，导致钩尾部扁键难以顺利脱出，目前解决这一问题的传统方法就是直接采用两块楔铁从前丛板、丛板座缝隙打入，将前丛板与车钩尾部强行分离。该方法相当费时费力，特别是打入楔铁拆卸车钩的操作过程异常困难，需要多人共同参与到车钩尾部的扁键及圆销拆除与更换过程中，同时配合将车钩钩尾框顺利搬运到轨道外侧位置，由于车钩部分元件体积较大所以搬运工作也相当费力，操作中存在很大的安全隐患。而在继续更换车钩缓冲器过程中，则需要将故障车辆托运到车间维修段，将车辆完全架起后配合叉车与压力机抬上抬下，更换故障元件，这说明传统维修更换缓冲器作业是无法在轨道线路上直接完成的[1]。

1.2 基于缓冲器综合压缩装置的铁路货车原配件维修方法

遇到该问题时需要考虑采用缓冲器综合压缩装置，它是一种综合多功能的、可在轨道上自由行走的新型装置，同时带有液压升降平台、摇臂机械吊装机构装置，将车辆钩尾部分从钩尾框顺利快速导出并自由升降，实现自由吊装。在车钩扁键的吊装过程中，需要利用到缓冲器综合压缩装置中的自由吊装装置，配合专用钩框压缩油缸，不断填充车体与缓冲器末端之间内容，在油缸的持续作用条件下扁键就会自行脱落。整个操作流程省时省力且安全，能够最大限度节约技术操作人员劳动力，降低劳动强度的同时也减小安全风险隐患。在继续拆卸车钩缓冲器部分时，则需要将故障车辆专门架起，将液压升降台推到缓冲器的正下方位置，采用专门的主推油缸装入到缓冲器内部位置，直接代替传统的压力机实现缓冲器压缩操作，缓冲器在压缩后也会自行从车体上脱落至液压升降操作台位置。在完成上述一系列操作后，可将升降台完全移出，配合吊装机构实现对缓冲器的自由吊装操作，这一技术操作同样能够解放大量人工劳动力，在铁路货车维修段的大型配件维修现场极其常用，且工作效率相当高。

2 缓冲器综合压缩装置的应用技术分析

目前缓冲器综合压缩装置已经非常常见，尤其是在铁路轨道线路上就能对铁路列车进行故障车钩与车钩缓冲器维修应用，这一点相比于传统维修作业技术就更加优越，大大节约了铁路货车维修的人力物力，且操作作业流程十分简单快速。以神华铁路货车运输有限责任公司（以下简称为“神华铁路货车”）为例，他们在针对铁路货车车辆维修过程中就采用到了这一特殊装置，希望基于新理念、新技术解决铁路货车存在的新故障问题，做到故障问题针对性解决、有的放矢。

2.1 车辆维修分公司基本概况

神华公司是国内最大规模、现代化程度最高的煤炭企业，集团本身拥有4 条自营铁路和2 万余辆自备铁路运输专用敞车。随着近年来集团公司煤炭开采能力的日益提高及外运压力的日益增大，其运输能力不足问题日益凸显，为了适应并强化自身的煤炭运输能力，缓解运力紧张局面，神华也提出了全新的铁路货车运输修程设置体系，目的是提高自身在铁路货车方面的检修制度，以满足当前公司所拥有的4 条高标准重载铁路货车运输量现实需求。考虑到神华公司在4 条铁路货车路线上的运输扩能改造要求，所涉及铁路货车类型众多，所以同时融入预防性计划修和计划性换件修这两种检修制度，它们能大幅提高神华铁路货车运输体系的运输效率，满足远期货车的检修工作量发展要求，保证企业经济效益大幅提升。

2.2 神华铁路货车的修程任务

神华铁路货车的修程任务内容较多，主要针对铁路货车展开。考虑到公司铁路货车类型众多，运输工作任务量巨大，因此神华公司也制定了专门的公司平日运营任务表，其主要任务内容就针对修程中的各项检修制度技术内容进行明确与规范。例如目前神华公司就引入了厂修、段修和辅修等技术内容。多年来神华公司也在不断地融入新的铁路货车维修机制与技术内容，主要针对车辆的制动、车钩缓冲、滑动轴承、装置分解等重要维修段内容展开针对铁路货车的车辆检查，争取在检修过程中能够对铁路货车的原配件实现检查修理到位，同时确保铁路货车原配件在正常运用过程中始终保持良好状态。总体来看，神华公司目前正在基于大修、全面检查修、状态检查修等方面来为铁路货车设置修程，配置应用检修制度，特别是预防性计划修与计划性换件修的融入保证了其厂修、段修和辅修综合检修体系的有效构建与应用，有利于公司铁路货车的常规化运营。目前，在针对铁路货车车钩等原配件的维修作业中，神华公司就采用了本缓冲器综合压缩装置及其相关技术，取得不错的维修效果[2]。

2.3 缓冲器综合压缩装置主要构成与主要技术参数

2.3.1 主要组成结构

缓冲器综合压缩装置中的主要结构构成包括了走行轮总成、结构架总成、可调角度液压升降台总成、主推油缸总成、钩框挤压油缸总成、摇臂机械吊装机构以及手动泵站。

2.3.2 主要技术参数

缓冲器综合压缩装置中构建复杂，主要技术参数表现多样，其中像手动泵供油压力装置采用了高低压形式，其高压工作压力表现为52 MPa、低压工作压力表现为2 MPa，双泵头供油流量中低压模式为92 mL/次，而高压模式为12 mL/次。

它的助推油缸设计压力为52 MPa，可提供最大40 t 的推力，助推油缸的有效自由高度可达到87 mm，有效工作行程可达到30 mm。

缓冲器综合压缩装置中最为关键的钩框挤压油缸设计压力同样为52 MPa，最大推力也能达到40 t，其有效自由高度可达到120 mm，但有效工作行程较短，只有26 mm。

可调节的角度液压升降台起升重量能够达到500 kg，自由运行高度为300 mm 且起升行程较长可达到600 mm，升降台可调整角度大约0°～6°。

摇臂机械吊装机构的起吊重量可达到500 kg，自由运行高度最长为1765 mm，其中采用伸缩式悬臂的总长度可达900 mm 以上，悬臂能实现360°自由旋转。

3 缓冲器综合压缩装置的技术应用探究

缓冲器综合压缩装置中起到主要技术应用作用的内容包括了缓冲器综合压缩装置主体机构、摇臂机械吊装机构、主推油缸机构、钩框挤压油缸机构、液压升降台总成、锁轨结构等。下面结合这些机构配置对它们在铁路货车维修作业中的操作技术要点进行简要分析。

3.1 缓冲器综合压缩装置主体机构

主体结构是缓冲器综合压缩装置中的重要组成部分，它采用高强度铝合金焊接而成，单件质量非常轻且各个部件都通过现场拼装形式安装，可以避免整机安装后搬运作业费时费力。在具体操作过程中，主要通过液压升降台连接手动泵，并通过手动泵控制拉力油缸的伸缩杆控制升降台自由升降，以满足车钩中心高度设置要求，即880±10 mm。如此操作能够满足无级调整高度要求，即将故障车辆架起后，还可以将车体调整呈现出不同角度。整个装置带有锁轨功能，在吊装过程中主要根据重物偏转位置进行调节，并对轨道外侧部分进行偏载调整，最后利用锁轨叉插入到定位孔中进行自由旋转（可旋转90°）。该主体机构能够与钢轨固定、连接，整个安装过程非常快速简洁，确保吊装作业安全可靠。

该主体机构可迎合车钩的三态作用（闭锁位置作用、开锁位置作用、全开位置作用）来进行车钩及其缓冲装置维修，即配合机械、电路与气路等多个方面自动拆除、连接密接式车钩，在维修过后可有效降低车辆的运行纵向冲动，降低车钩零件的磨耗与噪声影响，同时提高车辆的整体运行稳定性。

3.2 摇臂机械吊装机构

摇臂机械吊装机构采用了蜗轮蜗杆减速机构技术内容，同时设置了空挡、减速挡与双档位。在铁路货车维修过程中，空挡可保证吊钩快速下落，最大限度地节省维修作业时间。减速挡在吊装过程中能够节约大量人力，确保涡轮蜗杆减速机构减速比被控制在1:26 左右，始终处于低速平稳运行状态。另外，双挡位则会提高维修作业操作安全性，有效避免重物自由下落，同时提高维修作业操作稳定性。

3.3 主推油缸

神华公司采用的主推油缸为典型的双作用单级油缸，它可代替段修车间维修作业中的传统缓冲器综合压缩压力装置机构。新油缸的外径140 mm、长87 mm，通体采用到钛合金制造，重量极轻、只有9 kg，可以节省大量的搬运作业人力。该油缸尾部进出油管位置专门设置有液压锁，在维修过程中可以保护货车油缸中大腔油路的闭锁及保压，同时解决综合压缩装置中弹簧阻力不回落的问题，确保油缸持续作用不掉压。当主推油缸处于压缩状态时即可作用于维修作业，保证钩尾框内部车钩的安装与拆除，同时可以实现插入特制扁销作业，为油缸后坐力提供有力支撑。主推油缸的主活塞后侧连接的是存在往复阀座，同时设置有进油口和出油口，复阀芯与冲击活塞的前侧、后侧之间分别设置有油道，且缸体表面也会设置有油孔，再配合复阀座上的单向溢流阀，可以进一步优化主推油缸的生产效果，确保主活塞的冲击力能瞬间增大。

3.4 钩框挤压油缸

神华公司采用的钩框挤压油缸为双作用单级油缸，在工作过程中可代替铁路货车维修作业中所采用的前丛板，并可在丛板座之间打入楔铁，快速取出货车车钩尾部的扁键与圆销，代替传统的相对原始笨拙的作业操作方法。在钩框挤压油缸过程中，它也能提供一定的后坐力支撑，配合挤压板将钩框挤压到油缸尾端位置。整个安装操作过程非常简便且快速，由于油缸采用的是钛合金材料，整体体积较小且重量较轻，所以在使铁路货车安装维修过程非常节省人力物力。而且利用液压锁，可以提高铁路货车维修作业的稳定性。

3.5 液压升降台总成

液压升降台总成所采用的是剪叉式机构，结构紧凑且升降方向自由，可升高较大高度，在维修作业过程中可满足铁路货车架车后对车钩缓冲器的举托高度要求。在维修过程中可以随时调节角度，满足车架后车体与轨道不平行可能造成的车辆倾斜甚至不稳定等问题，可调节角度大约1°～2°。在升降台末端设置有角度调节杆，调节角度在0°～6°，可以实现铁路货车架车承载状态下的无级调节，确保货车维修作业方便快捷。由于该液压升降台总成的主框架采用高强度铝合金材料，因此它的整体质量较轻，可以轻松地搬运、安装，为维修作业省时省力。另外，锁轨结构可保证铁路货车及其原配件在吊装过程中被稳定固定，避免出现翻车事故现象。锁轨叉两侧孔可插入并旋转90°，旋转后同时具有止脱功能。

总体来说，该液压升降台实现了标准化、系统化、通用化操作，在设计、制造和应用方面均非常灵活，但是其剪叉式机构中的液压传动也存在缺陷，例如它的工作介质容易泄漏、油液可压缩，所以在传动要求比较精确的场合下使用可能存在一定的缺陷。另外，在液压传动方面也存在一定的机械损失，例如泄漏损失、压力损失等，所以不宜进行远距离传动。它在液压传动对油温与负载变化的调节方面还是相对敏感的，不宜于在较低或较高的温度条件下使用，同时对污染也相当敏感。最后，液压传动需要通过液压泵站提供单独能源，但不能像输送电能一样远距离传输，考虑到液压元件的造价、精度相对较高，因此在生产中还需做到专业化组织，结合缓冲器综合压缩装置展开针对性的应用。

4 结语

所研发的缓冲器综合压缩装置完全可以代替传统人力作业的铁路货车车钩缓冲器维修更换设备，其作业操作方式简单、灵活，可以实现对线路上铁路货车车钩缓冲器的有效压缩、拆卸与更换，整个操作作业过程仅依靠两人大约10 min 即可完成。它真正做到了减员增效，为未来轨道线路铁路货车的车钩及车钩缓冲器抢修，提供了新方法、新思路。