鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)旨在解決軌道電路分路不良問題，對極易產(chǎn)生鋼軌銹蝕的道岔及其部分側(cè)線和曲股進(jìn)行除銹作業(yè)，提高線路質(zhì)量。它還是國內(nèi)首臺可以對鋼軌軌面及軌頭內(nèi)外側(cè)同步除銹的設(shè)備，具有輕便易攜、操作方便、運行成本低、機(jī)械化程度高等優(yōu)點。

1、研發(fā)背景

軌道電路是以一段鐵路線路的鋼軌為導(dǎo)體所構(gòu)成的電路，能夠檢測線路是否被機(jī)車車輛占用，也能夠控制信號裝置或轉(zhuǎn)轍裝置，是鐵路自動化的重要組成部分。如果軌道電路分路不良，即列車輪對不能可靠短路鋼軌，會造成聯(lián)鎖失效，從而引發(fā)進(jìn)路提前錯誤解鎖、道岔中途轉(zhuǎn)換，造成擠岔、脫線或者列車側(cè)面沖突等事故。電路分路不良現(xiàn)象已成為全路亟待解決的重大安全技術(shù)問題。

鋼軌不能可靠短路的主要原因為鋼軌表面生銹及污染。表層鋼軌會與依附于其表面的水分發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)從而形成以Fe2O3﹒xH2O為主要成分的混合物，極易導(dǎo)致車輪與軌面的接觸電阻變大，使軌道電路出現(xiàn)分路不良現(xiàn)象。

解決軌道電路分路不良的關(guān)鍵在于對鋼軌銹蝕進(jìn)行處理。目前我國鐵路系統(tǒng)中一般采用鋼軌打磨車、道岔打磨車以及手工除銹等方式來處理鋼軌銹蝕，打磨車更適用于全面整修與大面積作業(yè)但使用成本較高，手工除銹作業(yè)勞動強(qiáng)度大且效率低下。針對鋼軌輪廓進(jìn)行除銹的鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)恰好彌補(bǔ)了國內(nèi)這一區(qū)域的空白，鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)能夠?qū)︿撥壾壝婕败夘^內(nèi)外側(cè)同步除銹，該項技術(shù)為國內(nèi)首創(chuàng)，現(xiàn)已申請zhuanli。

2、系統(tǒng)介紹

鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)具有輕便易攜、操作方便、運行成本低、機(jī)械化程度高等優(yōu)點，主要針對軌道電路分路不良問題，對極易產(chǎn)生鋼軌銹蝕的道岔及其部分側(cè)線和曲股的鋼軌軌面及軌頭內(nèi)外側(cè)同步進(jìn)行除銹作業(yè)，提高線路質(zhì)量，可以有效避免鐵路事故發(fā)生，為鐵路運營帶來可觀的安全效益及經(jīng)濟(jì)效益。

2.1、原理介紹

鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)由動力部分、傳動部分、除銹裝置和底盤組成。汽油內(nèi)燃機(jī)作為鋼瓶外壁除銹機(jī)的動力機(jī)構(gòu)，在鋼瓶外壁除銹機(jī)工作時為其提供動力，汽油內(nèi)燃機(jī)具有體積小、噪音低、提速快等優(yōu)點。離心式離合器與內(nèi)燃機(jī)組裝在一起，在怠速狀態(tài)時，離合器與內(nèi)燃機(jī)分離，不輸出動力；當(dāng)轉(zhuǎn)速≥1600r/min時，離合器輸出動力。離合器外部與傳動機(jī)構(gòu)相連，通過傳動機(jī)構(gòu)將動力傳遞到除銹裝置上，帶動除銹裝置旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行除銹作業(yè)。整機(jī)具有體積小、輕便易攜，噪音低等優(yōu)點。

2.2、技術(shù)特征

普通鋼瓶外壁除銹機(jī)械通常只能進(jìn)行單獨軌面除銹，工作效率較低，鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)通過對傳動組件以及除銹組件的巧妙設(shè)計，保證了鋼軌鋼瓶外壁除銹機(jī)可以對鋼軌的上表面和內(nèi)側(cè)壁同步除銹，其除銹能力可達(dá)1.1 m2/min，大大提高了工作效率。

鋼軌鋼瓶外壁除銹機(jī)靠軌裝置的設(shè)計。在推動鋼瓶外壁除銹機(jī)作業(yè)時，靠軌裝置的錐形設(shè)計保證了鋼瓶外壁除銹機(jī)能夠適應(yīng)軌面寬度不同的各型鋼軌，減小了鋼瓶外壁除銹機(jī)與鋼軌之間的摩擦力。同時該錐形靠軌設(shè)計能夠根據(jù)除銹組件的磨損程度，及時調(diào)節(jié)其對鋼軌側(cè)面的壓力，保證除銹組件能夠以恒定壓力壓緊鋼軌。

2.3、作業(yè)范圍

與鋼軌打磨車相比，鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)可以根據(jù)鐵路保養(yǎng)需求進(jìn)行小范圍的除銹作業(yè)，大大降低了作業(yè)成本。同時它作業(yè)準(zhǔn)備時間短、可以實現(xiàn)單人操作，在作業(yè)過程中它可以做到嚴(yán)格把控作業(yè)時間、不浪費一個天窗點。鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)整機(jī)質(zhì)量為39.5kg，當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離作業(yè)時攜帶方便，便于流動性作業(yè)。

3、試驗效果

目前國內(nèi)對道岔區(qū)段、小范圍鋼軌進(jìn)行除銹處理時均采用手工除銹，手工除銹方式勞動強(qiáng)度大、作業(yè)效果差、工作效率低。鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)自研發(fā)以來，經(jīng)過多次試驗、改進(jìn)，在機(jī)械性能、使用效果方面均有大幅提升，鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)作業(yè)時采用機(jī)械除銹，與手工除銹相比，機(jī)械除銹實現(xiàn)了自動化操作，保證了除銹質(zhì)量。其工作速度為6～10m/min，工作效率遠(yuǎn)高于人工, 鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)累計試驗走行距離現(xiàn)已超過8km。該鋼瓶外壁除銹機(jī)在寶雞南高鐵站以及興平軍專線均進(jìn)行了除銹任務(wù)，在兩次的實際除銹操作中鋼軌鋼瓶外壁除銹機(jī)工作性能穩(wěn)定，除銹效果良好，得到了工務(wù)段現(xiàn)場作業(yè)人員及段領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)的研發(fā)得到中國鐵路總公司總工室的高度肯定，在整個研發(fā)過程中，團(tuán)隊成員認(rèn)真鉆研可能的故障點，根據(jù)具體試驗效果，對鋼瓶外壁除銹機(jī)反復(fù)改進(jìn)完善，保證鋼瓶外壁除銹機(jī)具有良好的機(jī)械性能以及實用性能。鋼軌內(nèi)外表面同步鋼瓶外壁除銹機(jī)將在鐵路保養(yǎng)事業(yè)中發(fā)揮巨大的作用。