動力扳手的研究背景及設計要求

【摘 要】 近年來，伴隨經濟的蓬勃發展，中國各個方面都出現了欣欣向榮的景象：日漸成熟的高速公路網、民航和鐵路系統，鐵路是其中發展較快的一項。伴隨鐵路的快速發展，鐵路維護的工作量也急劇增加，因此傳統的人工進行鐵路維護已經不能滿足鐵路發展的需求，人們迫切需要一種可以代替人工進行鐵路維護、提高維護效率并能減輕鐵路維護工人勞動強度的機械來對鐵路系統進行維護作業。于是，動力扳手應運而生。

動力扳手是一種可以對鐵路軌道上螺母進行旋緊或旋松的鐵路維護設備。本文介紹了動力扳手的研究背景、研究現狀以及前景。

【關鍵詞】 動力扳手 動力頭

一、動力扳手的研究背景

1876年，英美合謀、由英國人出面，擅自在上海修筑了一條十多公里的吳淞鐵路，雖然這是有外國人修建的鐵路，但是它是我國歷史意義上第一條鐵路，它標志著中國鐵路史的開端。經過一百三十多年的發展，我國已具有鐵路線15萬公里。為滿足經濟發展對鐵路運輸的需求，我國政府自2008年11月，為促進宏觀經濟平穩較快增長，國務院決定實施積極的財政政策，確定了進一步擴大內需、促進經濟增長的十項措施，鐵路建設為其中一項重要內容。盡管近幾年我國鐵路建設實現了高速發展，但目前鐵路運輸能力仍不能滿足社會發展需求，仍需擴大鐵路網絡規模及實現鐵路現代化。根據鐵道部2008年調整后發布的《中長鐵路網規劃》，預計2020年我國鐵路營業里程達到十二萬公里以上。規劃建設新線由1.6萬公里調整為4.1萬公里總投資規模由1.5萬億元調整為5萬億元。

我國鐵路在迅速發展，但是鐵路維護方面卻未能跟上鐵路發展的速度。根據有關資料統計，我國目前現有鐵路線15萬公里，若以每米2根枕木4顆軌道釘螺母計，按常規每季度對軌道枕木道釘螺母進行一次松緊防護處理，一年需要對六億顆軌道螺母進行松緊防護處理。但是傳統的鐵路維護方式是人工使用T字形套筒扳手對螺釘進行旋緊或旋松，這樣做既費時又費力。因此，僅鐵路維修工作，軌枕螺母拆裝就需要大量的人力和時間，遠遠滿足不了鐵路養護維修需要，因此，不論是從目前還是長遠來說，都需要一種能夠快速擰緊或旋松螺母的機具，以減輕鐵路維護人員的勞動強度，提高鐵路維護效率。

在此，我們做出了鐵路用內燃動力扳手的設計。動力扳手的設計意圖，是為操作者提供最優性能的扭矩處理能力，以在最不利的工作環境下完成其工作任務。為此我們設計了這個內燃動力扳手，此產品的特點為：本螺栓扳手主要用于松緊六角螺母與螺栓，是鋪設，檢修，更換有軌運輸車輛枕軌間六角螺母螺栓緊固件的理想機具，具有輕便高效，減輕勞動強度的特點。

二、動力扳手的研究現狀及研究前景

目前鐵路扳手的應用不是特別廣泛，多數鐵路維護工人仍然在使用傳統的T字形扳手對鐵路軌道螺母進行旋緊或旋松。鐵路扳手不能得到廣泛應用，主要原因是有目前的動力扳手不能滿足鐵路工人的使用要求，具體原因如下：

（1）體積太大，攜帶不方便。

（2）旋轉力矩不能滿足使用要求，操作不方便，工作不夠穩定，不夠安全。

（3）沖擊部件硬度不夠，不耐磨，使用壽命短，需經常更換。

因此，我國目前急需一種可以解決以上缺點、更加人性化、更加實用的機器去進行特路的維護工作。

本次設計的動力扳手就能很好的解決上述問題。其主要優點有以下幾個方面：

（1）該機具有體積小，重量輕，旋轉力矩大，操作簡便，方便攜帶，使用安全，

減輕勞動強度等特點，是鐵路工務維修及搶修作業的必備工具。

（2）啟動方便，性能可靠，工作穩定，節省一套專用扭矩的測試工具。

（3）沖擊部件：采用優質特種鋼制造，使用壽命長。

（4）操作：單人操作，輕便靈活，正反轉可快速切換。

（5）減震：扶手裝有橡膠減震器，有效減輕對人體的震動。

適用范圍：適用于擰緊及松開鋼軌扣件螺母或連接板螺母。

由于動力扳手具有以上優點，它的投入使用將極大地提高鐵路建設和鐵道維護保養中的效率，減輕鐵路工人的勞動強度，加快鐵路建設速度。

另外，中國經濟近年增長高速，鐵道部于2008年11月27日公布了《中長期鐵路網調整規劃方案》。到2018年，全國鐵路營業里程由達到了驚人的13.1萬公里以上，高鐵總里程占世界2/3，“八縱八橫”高鐵網建設全面展開，復線率和電化率分別達到50%和60%以上。國家對鐵路的投入的加大也必將帶動維護設備的發展，這對于鐵路維護不可缺少的動力扳手將會有廣闊的前景。

因此，不論是從動力扳手自身性能還是中國目前發展現狀來看動力扳手的生產、推廣、應用不僅具有良好的經濟效益，也具有很好的社會效益。

作者簡介：焦守群（1987年12月—），性別 男，民族 漢族，籍貫? 山東濟南，職務/職稱? 助教，學歷 本科，單位 山東現代學院，研究方向? 機械工程。