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【摘要】大型养路机械掉道起复救援采用的带液压站液压起复救援设备，因为动力故障、保养、使用易燃汽油等原因，使用频度并不高；常用的齿条式压机应急恢复，存安全隐患，不建议采用。本文探讨了利用大型养路机械自有液压源作为动力，进行掉道起复救援的可行性分析，为大型养路机械施工掉道安全问题提供一种全新的快速解决方法。（“大型养路机械”以下简称“大机”）
【关键词】 大机掉道起复 自有动力源
中图分类号：U216文献标识码： A
1、大机掉道起复救援传统采用的两种正式方式：
一种是带液压站液压起复救援设备，另一种是“人字”形起复救援设备。
1.1带液压站液压起复救援方式的弊病
一是作为动力来源的汽油发动机，来自现场反馈的信息，故障较多，检修保养缺乏专门的技术人员；
二是所需燃料为汽油，属易燃物资，不允许随车携带。铁路安监部门多次查处随车携带汽油的基层施工车组人员。
1.2“人字”形起复救援设备的弊病
“人字”形起复救援设备需要借用大功率机车作为牵引动力，当拖行速度控制不当时，造成过度拖行，使被救援车辆二次掉道。另外，仅一个路局，大机施工作业遍布几十点，除了清筛车间施工作业点拥有机车，具备配备这种起复救援设备的条件，其余施工点则无法配备。
2、当前掉道起复救援实际采取实用、冒险的救援方式
在施工中发生大机大机掉道，大多采用现场工务段作业人员提供的设备—齿条式压机。这种设备方便、快捷，能够节省大量时间，一般在封锁时段内就能迅速解决起复问题。但这种起复方式，容易造成大机落道失控，损坏大机。
3、利用自有液压源解决掉道起复的方法及分析
本文探讨采用大机本身液压源作为动力，摒弃不太实用的汽油发动机。目前大机种类繁多，遍布全路。如果采用自身的液压源作为动力，将可节省大量的费用。
3.1采用自身液压动力源更为方便
3.1.1大机作业施工，不需自带汽油，避免失火隐患。
3.1.2摒弃汽油发动机，省去机械购置费用和人工维修保养程序，同时不需担心发动机本身故障给救援工作造成的不利影响。
3.1.3取力容易：从大机工作装置驱动液压管路接口，只需接口转换并拧接即可。
3.1.4安全系数较高：大机供给的液压不高，顶升速度匀缓，不会出现失控给大机造成损伤。
3.2以08-32捣固车为例进行定性分析。
液压顶升设备，具有一定的行程及载荷，同时能够在任意行程固定，即能自锁。
大型养路机械08-32捣固车，单机整备重量为50.5吨，以前、后转向架承载整车重量(忽略拖车重量)。若前转向架车轮掉道（只考虑车轮与钢轨距离靠近），根据力矩公式FL=GL(F为顶升力，G为整车重量，L为力矩长度，重心设为两转向架中心连线中点)，则可得出，G为F的两倍，即顶升力为整车重量的一半。因此，所需顶升力约为26吨（但考虑其他车型的自重，选取40吨作为F计算重量）。从08-32捣固装置横移驱动液压管口取力（附图一），可以得到14MPa的液压力。
3.2.1液压缸行程的确定
一般作业空间在400mm以下，顶升大于300mm。为在作业空间较小的情况下完成顶升作业，采用2级千斤顶。设定缸体高度为250mm，总伸出高度为400mm（一级二级伸出高度相等，均为200mm）。（附图二）
3.2.2计算一级活塞直径d2与确定液压油缸内径d3
根据内径计算公式d= (F—液压油缸作用力，单位N；p—工作压力，单位pa)，经计算得到油缸一级活塞杆直径约d2为18.88cm（即为二级活塞杆缸内径），根据标准 GB/T2348-1993 圆整为 200mm。选240mm为油缸的外径d3。
3.2.3计算二级活塞杆直径d1
(—活塞杆材料许用应力，当材料为碳钢时，=（100~120）*106pa。考虑活塞杆横移时受到的弯曲作用，选取最小值。
经计算得到油缸活塞杆d1为70.7mm，考虑承载安全，取80mm。
附图二：二级千斤顶示意图1
附图三：二级千斤顶示意图2
3.2.4计算液压缸行程时间
大机现场施工作业，一般封锁时间局限在120—180分钟之间。因此，为防止出现责任事故，救援所耗费的时间越少越好，要求操作人员的熟练操作外，更需要行程时间合理。油泵、电磁阀向油缸提供压力油，油泵的总输出流量Q为326.2L/min,电磁阀的流量Q为60L/min，在计算行程时间时，取电磁阀的流量较为合理。
T=15πd2h/q
d为油缸的内径，h为油缸总伸出高度，计算得出一个行程所耗费的时间约为1秒，考慮流量的损失及其它因素，不会超过10秒（即在一个数量级内）下降的时间比上升的时间略为短暂，不再计算。油缸的顶升和下降的速度快，时间的耗费主要在辅助准备上，即人员的组织、工具工装的安装调试。如果事前设计了一套合理的应急方案，则会缩短救援的时间。
3.2.5任意高度止住分析。
在大机的顶升过程中，如果无法一次顶升到位，中间需要垫高顶升活塞杆，以弥补油缸行程不足。这时，从安全角度考虑，需要油缸油压稳定不下降，不会因停止顶升发生机械突然下掉而损坏。液力源能实现自锁功能。
研究08-32捣固车的液压工作系统，发现捣固装置横移14MPa液压回路（附图）由一个三位四通换向固定节流器和液压锁组成，可以实现任意位置的自锁。当操纵捣固装置横移的按钮停住的时候，或者出现捣固车出现突发故障，导致液压压力不稳定，三位四通换向阀的高压油口和低压油口都会被截止，即顶升油缸的进油口和出油口被截止，实现了顶升任意高度的锁定功能。
研究稳定车、清筛车、道岔车、DWL-48等车型，基本具备类似08-32的液力取力口，来实现以上功能。
附图一：取力机械车液压系统
4、结束语
通过研究捣固车自有液压动力源代替汽油发动机，摒弃了汽油发动机不实用的问题，根据大机自有液压源的压力来确定的油缸大小、顶升所耗费的时间、顶升的高度及安全性都能满足起复大机的要求，而且方便经济，可以进行推广应用。由此，广州大机段正在就该应用进行研究，并正在策划申请立项。
【关键词】 大机掉道起复 自有动力源
中图分类号：U216文献标识码： A
1、大机掉道起复救援传统采用的两种正式方式：
一种是带液压站液压起复救援设备，另一种是“人字”形起复救援设备。
1.1带液压站液压起复救援方式的弊病
一是作为动力来源的汽油发动机，来自现场反馈的信息，故障较多，检修保养缺乏专门的技术人员；
二是所需燃料为汽油，属易燃物资，不允许随车携带。铁路安监部门多次查处随车携带汽油的基层施工车组人员。
1.2“人字”形起复救援设备的弊病
“人字”形起复救援设备需要借用大功率机车作为牵引动力，当拖行速度控制不当时，造成过度拖行，使被救援车辆二次掉道。另外，仅一个路局，大机施工作业遍布几十点，除了清筛车间施工作业点拥有机车，具备配备这种起复救援设备的条件，其余施工点则无法配备。
2、当前掉道起复救援实际采取实用、冒险的救援方式
在施工中发生大机大机掉道，大多采用现场工务段作业人员提供的设备—齿条式压机。这种设备方便、快捷，能够节省大量时间，一般在封锁时段内就能迅速解决起复问题。但这种起复方式，容易造成大机落道失控，损坏大机。
3、利用自有液压源解决掉道起复的方法及分析
本文探讨采用大机本身液压源作为动力，摒弃不太实用的汽油发动机。目前大机种类繁多，遍布全路。如果采用自身的液压源作为动力，将可节省大量的费用。
3.1采用自身液压动力源更为方便
3.1.1大机作业施工，不需自带汽油，避免失火隐患。
3.1.2摒弃汽油发动机，省去机械购置费用和人工维修保养程序，同时不需担心发动机本身故障给救援工作造成的不利影响。
3.1.3取力容易：从大机工作装置驱动液压管路接口，只需接口转换并拧接即可。
3.1.4安全系数较高：大机供给的液压不高，顶升速度匀缓，不会出现失控给大机造成损伤。
3.2以08-32捣固车为例进行定性分析。
液压顶升设备，具有一定的行程及载荷，同时能够在任意行程固定，即能自锁。
大型养路机械08-32捣固车，单机整备重量为50.5吨，以前、后转向架承载整车重量(忽略拖车重量)。若前转向架车轮掉道（只考虑车轮与钢轨距离靠近），根据力矩公式FL=GL(F为顶升力，G为整车重量，L为力矩长度，重心设为两转向架中心连线中点)，则可得出，G为F的两倍，即顶升力为整车重量的一半。因此，所需顶升力约为26吨（但考虑其他车型的自重，选取40吨作为F计算重量）。从08-32捣固装置横移驱动液压管口取力（附图一），可以得到14MPa的液压力。
3.2.1液压缸行程的确定
一般作业空间在400mm以下，顶升大于300mm。为在作业空间较小的情况下完成顶升作业，采用2级千斤顶。设定缸体高度为250mm，总伸出高度为400mm（一级二级伸出高度相等，均为200mm）。（附图二）
3.2.2计算一级活塞直径d2与确定液压油缸内径d3
根据内径计算公式d= (F—液压油缸作用力，单位N；p—工作压力，单位pa)，经计算得到油缸一级活塞杆直径约d2为18.88cm（即为二级活塞杆缸内径），根据标准 GB/T2348-1993 圆整为 200mm。选240mm为油缸的外径d3。
3.2.3计算二级活塞杆直径d1
(—活塞杆材料许用应力，当材料为碳钢时，=（100~120）*106pa。考虑活塞杆横移时受到的弯曲作用，选取最小值。
经计算得到油缸活塞杆d1为70.7mm，考虑承载安全，取80mm。
附图二：二级千斤顶示意图1
附图三：二级千斤顶示意图2
3.2.4计算液压缸行程时间
大机现场施工作业，一般封锁时间局限在120—180分钟之间。因此，为防止出现责任事故，救援所耗费的时间越少越好，要求操作人员的熟练操作外，更需要行程时间合理。油泵、电磁阀向油缸提供压力油，油泵的总输出流量Q为326.2L/min,电磁阀的流量Q为60L/min，在计算行程时间时，取电磁阀的流量较为合理。
T=15πd2h/q
d为油缸的内径，h为油缸总伸出高度，计算得出一个行程所耗费的时间约为1秒，考慮流量的损失及其它因素，不会超过10秒（即在一个数量级内）下降的时间比上升的时间略为短暂，不再计算。油缸的顶升和下降的速度快，时间的耗费主要在辅助准备上，即人员的组织、工具工装的安装调试。如果事前设计了一套合理的应急方案，则会缩短救援的时间。
3.2.5任意高度止住分析。
在大机的顶升过程中，如果无法一次顶升到位，中间需要垫高顶升活塞杆，以弥补油缸行程不足。这时，从安全角度考虑，需要油缸油压稳定不下降，不会因停止顶升发生机械突然下掉而损坏。液力源能实现自锁功能。
研究08-32捣固车的液压工作系统，发现捣固装置横移14MPa液压回路（附图）由一个三位四通换向固定节流器和液压锁组成，可以实现任意位置的自锁。当操纵捣固装置横移的按钮停住的时候，或者出现捣固车出现突发故障，导致液压压力不稳定，三位四通换向阀的高压油口和低压油口都会被截止，即顶升油缸的进油口和出油口被截止，实现了顶升任意高度的锁定功能。
研究稳定车、清筛车、道岔车、DWL-48等车型，基本具备类似08-32的液力取力口，来实现以上功能。
附图一：取力机械车液压系统
4、结束语
通过研究捣固车自有液压动力源代替汽油发动机，摒弃了汽油发动机不实用的问题，根据大机自有液压源的压力来确定的油缸大小、顶升所耗费的时间、顶升的高度及安全性都能满足起复大机的要求，而且方便经济，可以进行推广应用。由此，广州大机段正在就该应用进行研究，并正在策划申请立项。