隨著我國鐵路的高速發(fā)展和鐵路運能及運量的不斷增大, 鋼軌磨損 帶來的更換工作日趨增多, 鋼軌鉆孔機(jī)的作用顯得更為突出。目前現(xiàn)有 的鋼軌鉆孔機(jī)在結(jié)構(gòu)等方面存在著不同程度的缺陷, 給現(xiàn)場封鎖施工打 眼工作帶來了一定的難度。為此, 卓力成立了研制小組, 本著提高、完善、 服務(wù)現(xiàn)場的宗旨, 設(shè)計制作新型的、效率高、實用性強(qiáng)的鋼軌鉆孔機(jī)。
1 現(xiàn)狀分析與方案 經(jīng)過科研小組多次對現(xiàn)有鉆孔機(jī)的分析, 其優(yōu)點有: 動力源來自發(fā) 電機(jī), 同鋸軌機(jī)配套使用, 采用了非標(biāo)電機(jī), 減輕了鉆孔機(jī)的自身重量; 整體結(jié)構(gòu)緊湊, 操作方便; 減速裝置體積小, 結(jié)構(gòu)合理。其缺點有: 對中性 不強(qiáng), 孔的前后位置需由人工畫線確定, 易出現(xiàn)水平誤差, 高低位置一般 在原有的孔上確定, 運輸過程中, 螺絲松動后位置變化, 易出現(xiàn)高低誤 差, 造成孔的位置不對, 無法順利連接鋼軌, 影響線路開通; 鋼軌第一個 孔只能在鋼軌的一側(cè)打, 給現(xiàn)場施工帶來了一定的難度; 施工中, 孔的位 置上遇有枕木扣件、螺栓等, 用壓機(jī)打起鋼軌進(jìn)行作業(yè), 在扣件緊固的情 況下, 易抬高枕木, 造成鋼軌高低不良; 對43 kg/m, 50 kg/m, 60 kg/m 各種 型號的鋼軌打眼, 都需松開螺栓, 調(diào)整高低位置, 不僅工序多, 也易造成 孔的高低誤差。 根據(jù)以上分析, 我們決定在設(shè)計中, 繼承原有設(shè)計中的一些優(yōu)點, 將 另外的設(shè)計缺陷利用成熟的技術(shù)加以改進(jìn)。
2 研制過程
2.1 成立攻關(guān)小組 2006 年初, 在上級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下, 我們成立了攻關(guān)小組, 組織了 精兵強(qiáng)將, 經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研、方案選優(yōu)、圖紙設(shè)計、理論計算、工藝安排、生 產(chǎn)試制、現(xiàn)場實驗等幾個階段, 于2006 年底定型。
2.2 研制方案
( 1) 基本結(jié)構(gòu)。由電機(jī)、主動齒輪、從動齒輪、手柄、絲扣、轉(zhuǎn)套、機(jī)架、 夾軌裝置、水平、高低對中模塊組成。電機(jī)放置在機(jī)架的上部, 打孔對遇 有枕木不受影響, 轉(zhuǎn)套位于整機(jī)下部的中心, 打孔時既避免了受枕木、扣 件、螺栓的影響, 同時對第一孔可在鋼軌的兩側(cè)都可打。
( 2) 工作原理。鋼軌鉆孔機(jī)是運用機(jī)械原理, 由發(fā)電機(jī)提供電源, 由 電動機(jī)帶動主、從動齒輪及轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動, 人工轉(zhuǎn)動手柄, 通過絲機(jī)轉(zhuǎn)動推動 轉(zhuǎn)套和轉(zhuǎn)頭向前、向后, 達(dá)到打孔的目的。
( 3) 具體研制。針對原有的鋼軌鉆孔機(jī)的不足, 進(jìn)行了如下的改進(jìn): 把卡軌裝置設(shè)計成模板整體澆鑄并附帶的鋼軌孔間距的模板, 解決了鋼 軌打孔的左右誤差, 附帶的43 kg/m, 50 kg/m, 60 kg/m 的模具, 解決了鋼 軌打孔的上下誤差, 從而解決了對中性的問題。解決了在現(xiàn)場打孔, 由于 一側(cè)有鋼軌, 原有的鉆孔機(jī)解決不了的問題: 對第一孔的打孔問題, 可以 從鋼軌的兩側(cè)進(jìn)行打孔。解決了原有的鉆孔機(jī)只能用長鉆頭的問題, 改 進(jìn)型鋼軌鉆孔機(jī)增加了絲扣的長度和直徑, 長短鉆頭均可使用, 節(jié)約降 低了成本。對鋼軌鉆孔機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改制,解決了原有鉆孔機(jī)在現(xiàn) 場對線上既有鋼軌的打孔必須拆除零配件的問題, 現(xiàn)研制的鋼軌鉆孔機(jī) 對上述鋼軌打孔時, 無需拆除零配件。
3 產(chǎn)品的試制及現(xiàn)場應(yīng)用 自2015 年3 月開始研制, 于8 月底制作完成了第一臺, 經(jīng)過現(xiàn)場的 實際使用, 達(dá)到了設(shè)計的要求; 達(dá)到了不僅可提高工作效率, 而且可減少 工作強(qiáng)度, 使用方便、快捷的效果。現(xiàn)場對改進(jìn)型鋼軌鉆孔機(jī)的結(jié)構(gòu)性能 進(jìn)行測試, 在原鄭州四通鐵路機(jī)械廠同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上, 合理地進(jìn)行了 以下改進(jìn):
( 1) 改進(jìn)型鋼軌鉆孔機(jī)優(yōu)化了整體結(jié)構(gòu)。鉆頭中心與電機(jī)中心及機(jī) 架中心設(shè)計在同一軸線上, 使設(shè)計更為合理, 使用便捷。
( 2) 改進(jìn)型鋼軌鉆孔機(jī)解決了原鉆機(jī)在鋼軌端部打眼困難的問題, 同時也解決了原鉆孔機(jī)偏心的問題。
( 3) 改進(jìn)型鋼軌鉆孔機(jī)對卡具進(jìn)行了改造。使用了與魚尾板形狀相 吻合的固定結(jié)構(gòu), 夾緊頭采用扇形蝸輪、蝸桿結(jié)構(gòu), 可以實現(xiàn)更加精確的 對位。
( 4) 改進(jìn)型鋼軌鉆孔機(jī)可以在不松扣件的情況下進(jìn)行線上鋼軌鉆 孔。