淺談焊軌車在換軌施工中的應用

王 巖 呂月磊 孫 磊

（濟南鐵路局工務機械段，山東 濟南250001）

0 前言

隨著鐵路提速和鐵路客運專線建設在全國范圍內的跨越式發展，作為其中重要內容之一的現場鋼軌焊接大修施工越來越重要，其中現場焊接施工方法、焊接設備對焊頭質量和施工效率有著重要的影響。箱式焊軌車是焊軌施工的關鍵設備，在我局換軌施工安排上處于換軌起始點處。焊接效率直接影響換軌效率，焊軌車的高效應用是保障現場焊軌施工和換軌施工生產效率和作業質量的關鍵。

在2012年之前，我局一直采用小型氣壓焊來完成換軌起點處的鋼軌鎖定焊接施工，自2012年8月我局在膠黃線成功完成了箱式焊軌車上線應用試驗以后，就逐步淘汰了落后的小型氣壓焊設備在換軌大修施工的的應用，經過兩年多的實踐摸索與改進，針對箱式焊軌車能夠在施工中的高效利用，做了大量工作。

1 焊軌車構造及焊接原理

焊軌車采用了集裝箱式裝載方式，由兩個箱體置于一輛平板車的方式組成，一個集裝箱裝載動力發電設備，另一個箱體裝載液壓和焊接控制設備，主要由焊機頭、電氣控制系統、液壓控制系統、冷卻水循環控制系統四部分組成。焊機頭是系統的執行部分，其上安裝有對焊機進行操作的控制面板、液壓閥件、焊接變壓器、各型傳感器等。焊機電氣控制系統是由主控柜、計算機系統、焊頭上的焊機操縱盒等組成，以實現對焊機作業過程的控制、監測、記錄等。液壓系統主要由液壓泵、液壓閥件等組成，為系統提供壓力油。冷卻柜由壓縮機組、控制面板等組成，對焊接過程中焊口電極進行循環水冷卻。

本車采用的是K900型焊機，屬于電阻焊焊接類類型，焊接時，將鋼軌置于兩電極之間，對中加壓夾緊，并對鋼軌通過電流，利用鋼軌及其連接處的電阻加熱工件，形成局部熔化或塑性狀態，通電結束后，壓力繼續作用，形成牢固接頭。焊接過程不需要填充金屬，熱影響區小，易獲得質量較好的焊接接頭。閃光焊的焊頭重傷頭率是很低的，質量高于氣壓焊和鋁熱焊。

2 現場應用

我局換軌施工一般在封鎖天窗內進行，YHG-500Q型焊軌車屬于非自輪運轉設備，封鎖命令下達后，焊軌車發動機艙端與軌道車相連接由軌道車牽引至換軌起點靜軌一側50米處，停車后由焊軌車操作人員對焊軌相關設備做檢查、預熱工作，如果氣溫低于10℃，此項工作應提前進行。與此同時，焊頭處作業人員將靜軌端30米范圍內鋼軌條由焊軌車一側順起上坡道，由鐵質墊塊置于軌槽內做支撐，使焊縫處軌端軌底距軌枕槽達到最高高度70mm。目的一是保證焊縫處軌底面高度不要低于軌枕螺栓頂面，避免后續焊機夾持鋼軌時產生障礙，二是使軌道車沿坡道順利推運焊軌車進行焊軌對位。靜軌端軌條抬高后由特制法蘭盤固定軌底，法蘭盤與軌枕螺栓相連接。動軌端一側鋼軌條入槽后同樣抬高70mm，與靜軌端鋼軌成平直狀態，軌頭附近第一處支撐用鐵質墊塊，便于后期對軌調整用，換軌方向其余的支撐使用滾筒，每隔15根軌枕放置一只滾筒，距焊縫60m處預留出鋼軌燒化量，此處鋼軌呈現向外側彎曲狀態，在鋼軌垂直方向鋪墊兩根滑杠，使彎曲鋼軌脫離道砟，目的是進最大限度的減小鋼軌與道砟的摩擦力，為焊接過程提供有利條件，以上工作準備完畢后，進行焊軌車對位，完成焊接工序。

3 技術革新與注意事項

1）由于是線上焊軌作業，一開始考慮應用焊軌車自帶的四個液壓支腿進行起車，隨后再抬高鋼軌，消除軌枕螺栓的障礙。經過試驗，液壓支腿處于最大行程時，車輪與鋼軌頂面的間隙完全達不到70mm的要求，經過技術攻關，提出了先進行雙股鋼軌起高，再上車焊接的方法，避免了起車容易出現的掉道、傾覆等危險。在這種方式下四個支腿也能起到穩定車體的作用。此處應用到的鋼軌支撐是一組高度為70mm、60mm、50mm、40mm尺寸的方形軌底槽，置于軌枕螺栓間的鋼軌槽內。經多次實踐，墊塊應每隔4-5根軌枕放置一對最合適，放置密度過大造成人力物力浪費，密度過小鋼軌承重后容易變形，發生危險。焊軌車對位結束后，以車軸下方為墊塊位置最佳。

2）動軌端鋼軌條應用到了滾筒支撐，即起到了抬高順平鋼軌的作用，又起到了減小軌底與軌枕摩擦力的作用，如圖1所示。

圖1

3）鋼軌燒化量預留量甩彎處應用到了滑扛裝置，替代了之前焊接過程中人工干預撥軌的方式，科學省力，使動端鋼軌軌條完全處于自由狀態，為焊接過程提供了良好的條件。此裝置一端設有垂直方向的鋼管，插于外側軌枕螺栓上，對滑杠起到固定作用，一端置于道床上的木墩上，使滑杠處于水平狀態。

4 結束語

隨著高速鐵路的迅速發展，現場鋼軌焊接已成為無縫線路鋪設與維護的一項重要工作，如何利用焊軌車快速安全地完成現場鋼軌焊接任務是各施工單位追求的目標，焊軌施工是一項集設備、工藝、人員組織等內容的施工項目，需要相關部門相互協作來完成。焊軌車是個新事物，與之相應的配套設備、技術標準，有待于進一步完善和修訂。

［1］吳吉樂.不起車狀態下YHG-500Q型箱式焊軌車施工組織探討[J].中國科技博覽，2014，6（2）：567-568．