標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路軌距尺減震設(shè)計(jì)及研究

呂艷

摘要：在軌距尺周期的計(jì)量檢定過程中，發(fā)現(xiàn)軌距尺維修率及報(bào)廢率極高，通過分析產(chǎn)生此情況的主要原因是由于軌距尺在儲(chǔ)運(yùn)過程中的劇烈震蕩。本文針對(duì)提高軌距尺的減震性提出設(shè)計(jì)減震裝置、設(shè)計(jì)減震結(jié)構(gòu)、人為減震分析三種方案，并分別進(jìn)行可行性研究。結(jié)果表明，減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于改變了原產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可行性較差;減震裝置的應(yīng)用和人為因素的控制可有效降低軌距尺的維修率和報(bào)廢率。

關(guān)鍵詞：軌距尺;計(jì)量檢定;震蕩;減震;可行性

隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，對(duì)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全保障的要求越來越高。計(jì)量檢定是進(jìn)行量值傳遞的重要方式，也是保證量值準(zhǔn)確、計(jì)量單位制統(tǒng)一的重要舉措。檢定質(zhì)量、檢定效率直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全。

軌距尺是用于測量鐵路線路軌距、超高、查照間隔和護(hù)背距離等的鐵路專用計(jì)量器具[1]。在鐵路各個(gè)站段都有較高的使用頻率。作為強(qiáng)制檢定的鐵路專用計(jì)量器具，其檢定周期短、維修率高、報(bào)廢率高嚴(yán)重影響計(jì)量室工作效率及站段的使用成本。

研究表明，軌距尺維修與報(bào)廢有以下幾種因素：（1）外觀損壞無法修復(fù)（2）尺身變形無法修復(fù)（3）2級(jí)軌距尺水準(zhǔn)泡損壞（4）軌距尺兩側(cè)探頭、搭軌面磨損嚴(yán)重（5）2級(jí)軌距尺讀數(shù)放大鏡磨損嚴(yán)重（6）軌距尺讀數(shù)裝置示值超差（7）0、1級(jí)軌距尺電子顯示屏損壞。這些因素主要是由于軌距尺在搬運(yùn)和存放時(shí)的劇烈震蕩和磨損導(dǎo)致，所以增強(qiáng)軌距尺在搬運(yùn)和存儲(chǔ)過程中的減震性是提高軌距尺周期計(jì)量檢定合格率和檢定效率的重要措施。

一、減震方案研究

1.減震裝置設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原理及結(jié)構(gòu)

為了避免軌距尺在搬運(yùn)和存儲(chǔ)過程中劇烈震動(dòng)與磨損導(dǎo)致的損壞，設(shè)計(jì)一種用于軌距尺儲(chǔ)運(yùn)的減震裝置。該減震裝置在儲(chǔ)運(yùn)軌距尺過程中，可以提高軌距尺的存放和運(yùn)輸條件，改變軌距尺捆綁后隨意堆積的現(xiàn)狀，防止軌距尺損壞。該減震裝置可同時(shí)滿足軌距尺使用中的保護(hù)性能、運(yùn)輸中的便捷性能、存放中的空間性能。

該減震裝置整體結(jié)構(gòu)包括盒蓋、箱體;盒蓋上側(cè)一邊設(shè)置有電子探測器顯示屏，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)提手，盒蓋下側(cè)粘結(jié)有減震海綿，減震海綿上側(cè)設(shè)計(jì)有軌距尺測座和測頭卡槽;箱體下側(cè)設(shè)置有減震海綿，減震海綿與箱體底部通過彈簧連接;減震海綿上側(cè)設(shè)置有軌距尺側(cè)座和側(cè)頭卡槽。

（2）裝置特點(diǎn)

特點(diǎn)1：通過顯示屏按鈕可以隨時(shí)查詢裝置內(nèi)軌距尺的管理信息，電子顯示屏可顯示軌距尺信息，如：名稱、生產(chǎn)廠家、編號(hào)、型號(hào)、等級(jí)、使用年限、檢定有效期、箱體內(nèi)溫度、濕度等，實(shí)時(shí)的信息更新可以防止軌距尺超期使用;裝置內(nèi)軌距尺狀態(tài)發(fā)生改變，可以通過按鈕更改信息，便于管理;該減震裝置具有藍(lán)牙功能，可以和手機(jī)進(jìn)行藍(lán)牙連接，與計(jì)量管理系統(tǒng)內(nèi)部信息實(shí)時(shí)同步;特點(diǎn)2：多個(gè)軌距尺在存放或者運(yùn)輸過程中可以通過燕尾槽連接排放，以更好地達(dá)到減震效果，便于科學(xué)有序管理;特點(diǎn)3：可旋轉(zhuǎn)提手使用方便，節(jié)省空間;特點(diǎn)4：箱體內(nèi)的彈簧、減震海綿可更好的達(dá)到減震效果;特點(diǎn)5：軌距尺測座、測頭卡槽可以更好地固定軌距尺，蓋子內(nèi)部同樣填充有減震海綿，設(shè)置有軌距尺把手卡槽，這樣軌距尺可以完全的固定在箱體內(nèi)，不會(huì)發(fā)生大的位移，減少軌距尺的震蕩及磨損;特點(diǎn)6：箱體內(nèi)部使用彈性海綿填充，箱體底部彈板安裝彈簧結(jié)構(gòu)，防止軌距尺因?yàn)檎饎?dòng)而損壞;特點(diǎn)7：該減震裝置的存在，可改變軌距尺在儲(chǔ)運(yùn)過程中捆綁后隨意堆積的現(xiàn)狀，軌距尺減震效果、防塵效果明顯增強(qiáng)，有效的保護(hù)了計(jì)量器具，減少了軌距尺的震蕩和磨損，明顯提高了軌距尺檢定的工作效率，同時(shí)報(bào)廢率的降低可為公司節(jié)省設(shè)備開銷;特點(diǎn)8：減震海綿和減震填充物具有的保油作用，可以保持軌距尺長期處于油保護(hù)狀態(tài)，防止尺子生銹和提高使用時(shí)的潤滑度，降低軌距尺的磨損和腐蝕導(dǎo)致的損壞，同時(shí)還防止了箱體底部的彈簧生銹，提升該減震裝置的使用壽命。

2.減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原理

對(duì)于工作條件惡劣、長期室外工作， 加之受有頻繁的沖擊、振動(dòng)等因素的影響， 易造成聯(lián)接條件惡化導(dǎo)致松脫， 所以螺栓松脫是造成某些聯(lián)接發(fā)生失效的主要原因[2]。因此在2級(jí)軌距尺讀數(shù)裝置螺栓固定處增加彈簧墊圈，防止螺栓松動(dòng)，保護(hù)軌距尺讀數(shù)核心部位因震動(dòng)而導(dǎo)致讀數(shù)精度下降，進(jìn)而增強(qiáng)軌距尺的減震性。彈簧墊圈的基本作用是在螺母擰緊之后給螺母一個(gè)力，增大螺母和螺栓之間的摩擦力，防止運(yùn)行中的設(shè)備震動(dòng)造成緊固螺栓的松動(dòng)。

（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

特點(diǎn)1：在一定的震蕩及沖擊力范圍內(nèi)，彈簧墊圈效果明顯;特點(diǎn)2：該結(jié)構(gòu)不適于0、1級(jí)數(shù)顯軌距尺，適用于2級(jí)機(jī)械標(biāo)尺式軌距尺，具有局限性;特點(diǎn)3：拆卸固定螺栓易造成螺栓摩擦系數(shù)降低，對(duì)于同一把軌距尺，該結(jié)構(gòu)不宜多次使用。

二、人為減震分析

提高人員對(duì)軌距尺的減震意識(shí)，減少在運(yùn)輸過程、存放過程、使用過程中的人為破壞，從而達(dá)到人為減震的目的。涉及軌距尺的人員主要包括三類人員，分別是現(xiàn)場負(fù)責(zé)軌距測量的施工人員、負(fù)責(zé)運(yùn)輸軌距尺的通勤人員、負(fù)責(zé)檢定軌距尺的計(jì)量人員。針對(duì)三類人員的工作性質(zhì)和實(shí)際情況，分析設(shè)計(jì)出人為減震方案見表1。

三、可行性分析

軌距尺減震裝置的實(shí)現(xiàn)，可提高軌距尺的存放和運(yùn)輸條件，徹底改變軌距尺捆綁后隨意堆積的現(xiàn)狀，其減震效果優(yōu)良，便于裝卸，堆垛整齊，節(jié)省空間，便于管理，防潮防腐蝕效果明顯，同時(shí)具有良好的防塵效果。

減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)首次檢定的計(jì)量人員要求量大;此結(jié)構(gòu)僅對(duì)讀數(shù)裝置有減震效果且僅針對(duì)二級(jí)機(jī)械標(biāo)尺式軌距尺，具有局限性;此方案改變原產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，易損傷產(chǎn)品出廠性能;成本較低。

四、總結(jié)

本文通過對(duì)軌距尺減震的設(shè)計(jì)及研究，主要達(dá)到以下目標(biāo)：（1）提高軌距尺的計(jì)量檢定工作效率。（2）提高軌距尺檢定合格率。（3）為公司節(jié)約設(shè)備成本。

通過研究分析，第一種方案可行性最高，第二種方案可行性較差，第三種方案具有可行性。因此，減震裝置的應(yīng)用和人為因素的控制可有效降低軌距尺的維修率和報(bào)廢率。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路專用計(jì)量技術(shù)委員會(huì)長度分委員會(huì).標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路軌距尺：JJG 219-2015.北京：中國質(zhì)檢出版社，2016

[2]劉朝英.螺栓聯(lián)接松脫分析[J].現(xiàn)代機(jī)械，2002（01）：70-71