鋼軌落錘機防護門及防護網優化改造

趙聰超

（呼和浩特鐵路局焊軌段，內蒙古呼和浩特 010051）

鋼軌落錘機防護門及防護網優化改造

趙聰超

（呼和浩特鐵路局焊軌段，內蒙古呼和浩特 010051）

根據落錘機的使用特性，分析了落錘機防護門、防護網及其他部件在使用過程中的缺點，并進行優化改造，達到使用要求、保證生產安全的目的。

落錘機防護門；防護網；門軸；緩沖器

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.27

1 概述

隨著我國鐵路事業的快速發展，鐵路已進入“高速”時代。高速鐵路所使用的鋼軌為百米定尺軌，為適應不同速度等級線路的要求，對鋼軌的外形、內在質量、機械性能、化學成分、金屬組織等指標作了相應規定。鋼軌落錘試驗是規定檢驗鋼軌焊縫內部質量的主要檢驗程序，鋼軌焊接試頭將被1 t錘頭從5～6 m的高空自由落體后砸斷成兩節。在試驗過程中，以前的防護門、防護網防護面積不足，鋼軌試頭曾多次飛出，存在極大安全隱患。通過總結以前落錘機防護的優缺點，經過反復論證，最后利用液壓緩沖器、緩沖板、膠板等進行緩沖，對防護門、側板、頂板、門軸及防護網等進行了重新優化改造，以保證百米定尺軌高質量及確保作業人員的人身安全。

2 改進設計

2.1 防護門整體緩沖改進設計

防護門是由液壓緩沖器、緩沖板、緩沖膠皮、限位塊、地座等主要部件組成（圖1）。各部件功能：①左右2扇防護門上各安裝了6個液壓緩沖器；②緩沖板用12mm厚鋼板制作，與液壓緩沖器有24mm的間隙，一方面可以有效緩沖沖擊力，另一方面也便于緩沖板的更換；③緩沖膠皮采用帶線繩的熟膠板，用強力膠粘在緩沖板上；④為了防止液壓緩沖器受損，安裝了限位塊，限位塊高于液壓緩沖器最大行程5mm；⑤地座采用開放基礎，沒有和地面、落錘機本體連接，落錘振動不會影響防護門的基地。

在整個落錘過程中，當錘頭砸斷鋼軌試頭后，試頭先后依次沖擊到緩沖膠皮、緩沖板、液壓緩沖器、限位塊，通過多道緩沖，沖擊力將大大減小，最后通過門傳遞到地座。

2.2 防護門門軸

經計算，每扇門重598.07 kg，為了讓操作工在落錘試驗時可輕松開關防護門且堅固耐用，對門軸進行重新設計。設計的目標要達到一個操作工可單手輕松開關防護門，且能有足夠的抗鋼軌試頭砸斷的沖擊力。

圖1 防護門結構示意

圖2 防護門門軸結構示意

圖3 門把手、門銷結構示意

經重新設計，（圖 2）防護門門軸是由門軸、推力球軸承51108、深溝球軸承6206、門軸座等主要部件組成。優點：①重新設計后的門軸最細處40mm，且每扇門由3組門軸組成，堅固耐用；②門軸與門軸座中間采用推力球軸承51108，且為了保持門軸垂直度，在門軸的端部安裝了深溝球軸承6206，保障了每根門軸轉動無阻力；③為了保持3組門軸在一條中心線上，將門外圓一邊銑成平面。

通過重新設計，門軸達到了設計要求。

2.3 門把手、門銷

為了使門把手、門銷耐用、美觀，進行了重新設計。因為門銷要承受沖擊力，用厚20mm的鋼板做門銷（圖3）。

2.4 防護網

改造前的防護網較小，防護面積不足，曾多次鋼軌試頭飛出情況，存在極大安全隱患。根據周圍情況和落錘作業人員工作方便，將防護區域做成寬9 m，長12 m，高4 m（圖4）。改進的落錘機防護網主要由鋼絲網、鋼架結構和混凝土基礎構成，以舊吊車梁20#a型工字鋼為基礎梁，通過焊接使立柱抗沖擊強度增加，增強了整體穩定性。外圍焊接鋼絲網，基礎梁和鋼絲網連接組合構成一個整體，對所防護的區域形成面防護。系統的柔性防護和攔截強度，足以吸收和分散傳遞飛出試頭的沖擊動能，起到安全防護作用。

圖4 防護網結構示意

落錘機防護網鋼架結構采用原焊軌基地吊車梁，因為新建基地尺寸設計與舊基地有所變化，現已棄用。按廢鐵賣每噸1000元人民幣，基礎梁采用工字鋼價格為人民幣4650元/t，重28 kg/m，基礎梁需用120 m，原成本約合人民幣130元/m，現成本約為人民幣28元/m，減少成本12 240元人民幣。

3 實施效果

落錘機是鋼軌焊接的檢驗關卡，鋼軌試頭落錘是檢驗焊接質量的一項重要標準。通過對舊吊車梁的利舊、落錘機防護門、防護網改進，以及整體布局的優化設計，落錘機工作的安全性得到加強。

（1）通過改進落錘機防護門、防護網，使得鋼軌試件斷裂后飛出來時，本身對其有一個較強的緩沖，從而起到安全防護作用，杜絕安全隱患。

（2）防護網是一道安全線，是落錘機封閉式管理的標志，可以防止非工作人員進入落錘機，同時也是保護護網外人員的安全設施，能夠進一步保證生產安全。

（3）通過封閉管理和及時統計、分析等，根據合格率、缺陷類型等關鍵數據對比，獲得基地接頭質量控制的情況并及時形成參數優化方案。經過一段時間使用，效果明顯，該方案有借鑒價值。

U213.5

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〔編輯 吳建卿〕