淺談軌道衡防爬框架的修復(fù)與利用

一、軌道衡防爬框架工作原理

軌道衡防爬框架可控制其防爬軌有限的滑動(dòng)距離。由于軌道衡運(yùn)行時(shí)，防爬軌與稱重軌之間須保留一定軌縫間隙，以防軌道受金屬熱脹冷縮的物理變化影響時(shí)出現(xiàn)的頂軌現(xiàn)象。若我們將軌道的雙向移動(dòng)（位移）分別控制在±5mm以內(nèi)，就能確保軌道衡中防爬軌與稱重軌之間的有效間隙（5～15mm），從而確保軌道衡物質(zhì)計(jì)量過程的準(zhǔn)確度。

二、軌道衡防爬框架的構(gòu)造與組成

防爬框架采用型鋼制作，外形為長條形矩形框架式樣，在矩形框架的縱向工字梁上表面焊接若干塊軌墊板組成一體。軌墊板用于防爬鋼軌（引軌）定位與緊固。這樣就完成了一組簡單的軌道衡的防爬框架的制作過程。通常軌道衡防爬框架設(shè)置為 4.5m～6m長，用于定位一側(cè)鋼軌的軌墊板通常設(shè)置數(shù)量為 20 塊左右。由于選擇的原廠家設(shè)計(jì)的軌墊板與防爬框架間的焊接方式 10 多年來一直未作任何改進(jìn)（即軌墊板與防爬框架之間相互焊接，其間沒有用立筋板進(jìn)行有效的機(jī)械連接加固），而隨著鐵路物流量的成倍增長，為適應(yīng)該公司產(chǎn)能提升的要求及鐵路物流的需求。鐵水軌道衡計(jì)量方式的改進(jìn)，對(duì)降低鐵水計(jì)量過程中的熱損耗將產(chǎn)生積極影響和效果，它將給企業(yè)帶來節(jié)能與降耗方面的可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但卻給原本就設(shè)計(jì)為靜態(tài)計(jì)量方式的新鐵水軌道衡中的防爬框架的設(shè)備使用壽命卻帶來了致命的傷害。原本可使用 10 年以上壽命的軌道衡防爬框架，由于高頻率超負(fù)荷的動(dòng)態(tài)計(jì)量方式，使得該鐵水軌道衡的防爬框架使用壽命至少縮短 5 年以上。

三、軌道衡防爬框架的技術(shù)缺陷修復(fù)

該軌道衡由靜態(tài)計(jì)量方式改為了動(dòng)態(tài)計(jì)量方式后，之所以其防爬框架的機(jī)械劣化的程度加劇，是因?yàn)榕c該軌道衡的整體硬道床未進(jìn)行同步改造及硬道床沒有延長有關(guān)。原新鐵水軌道衡整體硬道床長度僅為 6m，而一般動(dòng)態(tài)衡的硬道床至少在 25m長以上。5～8km/h 動(dòng)態(tài)計(jì)量車速，加速了該軌道衡的整體硬道床的劣化程度。防爬框架在機(jī)車機(jī)頭巨大的牽引力及重車重力和慣性力矩作用下，防爬框架的土建基礎(chǔ)出現(xiàn)了下沉與開裂松動(dòng)現(xiàn)象；防爬框架上的部分軌墊板與工字梁間因機(jī)械脫焊發(fā)生了分離，這表明該防爬框架工字梁上的軌墊板的初期焊接強(qiáng)度不夠，焊縫斷裂，導(dǎo)致固定鋼軌的軌墊板產(chǎn)生滑動(dòng)引起了軌道移動(dòng)（由于過渡器安裝在防爬軌與稱重軌之間），此時(shí)，軌道衡上“頂死過渡器”一類的機(jī)械故障由此產(chǎn)生（防爬軌、過渡器、承載器上的稱重軌撞擊后三者粘連在一起的機(jī)械故障現(xiàn)象），軌道衡的引軌防爬功能失效。軌道衡“頂死過渡器”現(xiàn)象的產(chǎn)生，這等同于有外力施加在秤臺(tái)（承載器）上，因而導(dǎo)致計(jì)量失準(zhǔn)。防爬框架的修復(fù)，涉及到機(jī)械與土建工程，同時(shí)還對(duì)鐵路物流的影響較大，因此該項(xiàng)工程的實(shí)施難度很大。 湘鋼公司新鐵水衡的防爬框架出現(xiàn)的疲勞和老化現(xiàn)狀，另一方面還與該鐵水衡防爬框架的先期設(shè)計(jì)與制作的技術(shù)缺陷有關(guān)。我們分析，機(jī)械防爬架的本體脫焊與該防爬架基礎(chǔ)的松動(dòng)下沉是造成防爬框架功能失效的根本原因。正是因?yàn)榉琅揽蚣苌嫌糜诠潭ㄤ撥壍能墘|板焊接面過小，加上軌墊板與框架間相互焊接時(shí)，其間沒用立筋板進(jìn)行有效的機(jī)械連接加固，使得部分軌墊板在重車頻繁的碾壓的作用力下發(fā)生機(jī)械脫焊，造成部分軌墊板上固定鋼軌的緊固螺栓失效。從而引起軌道移動(dòng)，造成軌道衡“頂死過渡器”現(xiàn)象，終防爬軌與承載器上的稱重軌間頂死無間隙。由于軌道衡的防爬框架是設(shè)備首次安裝時(shí)就嵌入到了軌道衡兩端的土建基礎(chǔ)內(nèi)，對(duì)其缺陷的修復(fù)難度很大。

防爬框架修復(fù)：①將該防爬框架兩側(cè)工字梁內(nèi)的混凝土全部鑿除并清理干凈，讓防爬框架上的軌墊板與工字鋼間的機(jī)械脫焊部位裸露出來（為下一步的機(jī)械修復(fù)過程創(chuàng)造條件）②對(duì)原軌墊板所有的脫焊部分重新進(jìn)行焊接加固；③對(duì)每塊軌墊板兩側(cè)底部位置處各增加兩塊立筋板焊接，既對(duì)原軌墊板進(jìn)行機(jī)械支撐加固，又使其與工字梁間的機(jī)械焊縫加長，使之焊接為一體。同時(shí)也相應(yīng)增強(qiáng)了防爬框架中工字梁與軌墊板之間的整體機(jī)械強(qiáng)度；④在防爬架固定過渡塊的這塊較大的軌墊板上（該板脫焊的情況和機(jī)械疲勞損傷現(xiàn)象為嚴(yán)重），一是更換軌墊板，在該板的底部位置增加若干立板與工字梁間焊接；二是增加一塊橫向鋼板，一端與在該軌墊板橫向表面連接，另一端與防爬框架主橫梁上的工字鋼上表面相互焊接（連接），使其形成整體。這將極大地增強(qiáng)該軌墊板的機(jī)械強(qiáng)度。所有的修復(fù)部位焊接質(zhì)量達(dá)到技術(shù)要求且整體尺寸核實(shí)無誤后，采用快干灌漿料對(duì)原鑿除后的基礎(chǔ)進(jìn)行澆注，并使其恢復(fù)原狀。采用這種改進(jìn)修復(fù)防爬框架技術(shù)缺陷的施工方法，歷經(jīng)兩年多的檢驗(yàn)，改進(jìn)效果十分顯著。

四、結(jié)束語

通過對(duì)傳統(tǒng)軌道衡防爬框架的原設(shè)計(jì)方式技術(shù)的缺陷進(jìn)行整改與優(yōu)化，減少了稱重設(shè)備的故障 率，確保了軌道衡計(jì)量過程中的準(zhǔn)確度。