一種綜合混凝土軌枕生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)探討

劉坤

摘要：本文結(jié)合中鐵十四局集團(tuán)房橋有限公司新泰控股子公司新建第二軌枕生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)構(gòu)思，依據(jù)有砟、無(wú)砟軌枕的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合生產(chǎn)許可證取證細(xì)則、CRCC認(rèn)證細(xì)則，系統(tǒng)地闡述了有砟混凝土軌枕生產(chǎn)線改造升級(jí)為有砟、無(wú)砟綜合軌枕生產(chǎn)線的可行性并提出設(shè)計(jì)方案，以便在將來(lái)新建軌枕生產(chǎn)線時(shí)予以參考借鑒。

關(guān)鍵詞：有砟軌枕;無(wú)砟軌枕;綜合生產(chǎn)線

1 引言

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的有砟混凝土軌枕生產(chǎn)水平，在相關(guān)技術(shù)人員和生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)以及生產(chǎn)實(shí)踐后獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步。有砟軌枕的制造水準(zhǔn)，無(wú)論是在產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)效率上，還是在生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化和機(jī)械化程度上，都達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)。

在目前國(guó)家的高速鐵路建設(shè)中，CRTSIII型無(wú)砟軌道板在一般地區(qū)的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛，無(wú)砟混凝土軌枕（雙塊式軌枕）只在地形環(huán)境復(fù)雜的線路或一般地區(qū)III型軌道板線路上的少數(shù)部位使用，這使得當(dāng)前無(wú)砟軌枕的市場(chǎng)需求量并不是太大，在一般地區(qū)新建一條專門生產(chǎn)無(wú)砟軌枕的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線已無(wú)必要。

另一方面在一般地區(qū)無(wú)砟高速鐵路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，普速有砟軌道的鐵路建設(shè)項(xiàng)目逐步減少，有砟軌枕的市場(chǎng)需求日益萎縮，單一生產(chǎn)有砟軌枕的傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)面臨訂單減少，設(shè)備利用率不足的問(wèn)題。并且從生產(chǎn)許可證取證細(xì)則和CRCC認(rèn)證細(xì)則上看，無(wú)砟軌枕能夠使用長(zhǎng)模生產(chǎn)，只要滿足必備的工裝設(shè)備、場(chǎng)地、人員等條件，未提出具體的其他要求，能不能設(shè)計(jì)一種綜合生產(chǎn)線，兼容生產(chǎn)有砟和無(wú)砟軌枕，將具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文系統(tǒng)地闡述在傳統(tǒng)有砟軌枕預(yù)制生產(chǎn)線上改造升級(jí)的設(shè)計(jì)方式，以供今后類似生產(chǎn)線參考借鑒。

2 綜合生產(chǎn)線的可行性分析

2.1 軌枕產(chǎn)品參數(shù)分析

常用的有砟軌枕主要有XII型，IIIa型，XIIIQ型，無(wú)砟軌枕型號(hào)主要是SK-2型，其主要的外形尺寸如表1所示。

可行性分析：通過(guò)表1數(shù)據(jù)得出，有砟無(wú)砟混凝土枕在整體外形尺寸上類似， 采用同類的生產(chǎn)線、模具進(jìn)行生產(chǎn)可行。

2.2 生產(chǎn)線主要配置及參數(shù)分析

一條標(biāo)準(zhǔn)有砟軌枕生產(chǎn)線主要配置：自動(dòng)掛鉤式翻模機(jī)1臺(tái)、自動(dòng)張拉機(jī)1臺(tái)、2m3混凝土拌合站、下灰車1臺(tái)、5聯(lián)式振動(dòng)臺(tái)2個(gè)、行車2臺(tái)、碼垛機(jī)1臺(tái)、養(yǎng)護(hù)坑若干、模具輸送輥道、成品輸送輥道若組等。模具一般采用2×5模具。

一條標(biāo)準(zhǔn)無(wú)砟軌枕生產(chǎn)線主要配置：沖擊式翻模機(jī)1臺(tái)、2m3混凝土拌合站、布料機(jī)1臺(tái)、振動(dòng)臺(tái)1個(gè)、行車2臺(tái)、碼垛機(jī)1臺(tái)、分區(qū)式養(yǎng)護(hù)通道2條、自動(dòng)桁架筋加工設(shè)備1套、模具輸送輥道、成品輸送輥道若組等。模具一般采用4×1模具。

2.2.1 主要區(qū)別：

2.2.1.1 模具及輸送輥道區(qū)別。有砟軌枕采用長(zhǎng)模流水機(jī)組法工藝生產(chǎn)，輸送輥道窄而長(zhǎng);無(wú)砟軌枕采用短模生產(chǎn)工藝，輸送軌道寬而短。

2.2.1.2 養(yǎng)護(hù)設(shè)施不同。有砟軌枕主要采用養(yǎng)護(hù)坑式養(yǎng)護(hù)，有砟軌枕放置在坑內(nèi) ，先進(jìn)行預(yù)養(yǎng)， 靜置 2 ～ 3 h ，在自控系統(tǒng)的控制下分別進(jìn)入“升溫階段” 、“恒溫階段”和“降溫階段”。無(wú)砟軌枕采用分區(qū)式養(yǎng)護(hù)通道，一般通過(guò)運(yùn)模小車在通道內(nèi)連續(xù)運(yùn)動(dòng)，分別通過(guò)靜養(yǎng)區(qū)、升溫區(qū)、恒溫區(qū)、降溫區(qū)，完成整個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程。

2.2.1.3 有砟軌枕生產(chǎn)線缺乏必備的鋼筋加工設(shè)備。

2.2.2 可行性分析：

2.2.2.1 通過(guò)改變模具的排列形式，可以讓模具和輥道互通。

2.2.2.2 養(yǎng)護(hù)設(shè)施不同，但都能完成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的養(yǎng)護(hù)制度，只要加強(qiáng)自動(dòng)養(yǎng)護(hù)設(shè)備精度即可，使用養(yǎng)護(hù)坑養(yǎng)護(hù)雙塊式軌枕能符合要求。

2.2.2.3 設(shè)置鋼筋加工車間，購(gòu)置鋼桁架自動(dòng)焊接等相關(guān)必備設(shè)備。

綜上，生產(chǎn)線改造升級(jí)可行。

2.3 生產(chǎn)工藝流程分析：

可行性分析：通過(guò)表2分析可知，如果采用長(zhǎng)模生產(chǎn)工藝，振動(dòng)臺(tái)可以不改造，只要改造升級(jí)翻模機(jī)即可，生產(chǎn)工藝方面可行。

3 綜合生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案

3.1 模具設(shè)計(jì)

將無(wú)砟軌枕模具由短模4×1改為長(zhǎng)模2×4，這樣模具輸送輥道不用加寬，采用有砟軌枕的流水機(jī)組法長(zhǎng)模生產(chǎn)工藝，流水線布局與有砟軌枕生產(chǎn)線一致。

3.2 翻模機(jī)改造升級(jí)

有砟軌枕翻模機(jī)在大臂翻轉(zhuǎn)180度的過(guò)程中，自動(dòng)鎖死夾持模具的掛鉤，然后輕磕數(shù)次模具，軌枕在自身重力作用下脫落于成品輥道上，大臂再次翻轉(zhuǎn)180度到達(dá)回空輥道時(shí)，掛鉤自動(dòng)解鎖，空模具放行。 無(wú)砟軌枕采用這種方式脫模已無(wú)法保證脫模順暢和產(chǎn)品外觀質(zhì)量，必須采用氣動(dòng)沖擊脫模，首先將翻模機(jī)自動(dòng)掛鉤改為氣動(dòng)掛鉤，保證在沖擊鋼模時(shí)，掛鉤是脫離模型的。然后在成品軌道中增加氣動(dòng)沖擊錘，通過(guò)錘擊模型主槽鋼，利用軌枕自重，可以克服軌枕與殼體的摩擦力、混凝土的附著力等，保證軌枕的脫模順暢。如圖2。

3.3 鋼筋加工車間設(shè)計(jì)

主要由全自動(dòng)鋼筋桁架焊接生產(chǎn)線、數(shù)控彎箍機(jī)組成，場(chǎng)地需要1000-1500平方米，長(zhǎng)度不低于60米。電力需求是800-1000KVA。設(shè)備冷卻，需要每小時(shí)的水流量是6-10立方，水池需要8-10立方的容量。

3.4其他部位設(shè)計(jì)

如成品輥道，碼垛機(jī)，清模、鋼筋入模輥道，張拉、放張工位，安裝配件輥道，混凝土灌注，振動(dòng)工位，清邊輥道等處設(shè)計(jì)，可以采用有砟軌道生產(chǎn)線相同的設(shè)計(jì)，必要時(shí)可以加密成品輥道，有助于無(wú)砟軌枕輸送時(shí)的成品防護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)：

依據(jù)有砟、無(wú)砟軌枕的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合生產(chǎn)許可證取證細(xì)則、CRCC認(rèn)證細(xì)則，設(shè)計(jì)一條綜合生產(chǎn)線同時(shí)生產(chǎn)有砟、無(wú)砟軌枕是完全可行的。中鐵十四局房橋有限公司的控股子公司新泰房橋軌枕有限公司于 2018 年 2月在山東省新泰市建成一條有砟無(wú)砟軌枕綜合生產(chǎn)線，并取得全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)許可證和鐵路產(chǎn)品CRCCC證書，產(chǎn)品符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。倆年來(lái)，為石濟(jì)客運(yùn)專線、青連鐵路等鐵路項(xiàng)目提供有砟軌枕60萬(wàn)根，為濟(jì)青高鐵、北京首都機(jī)場(chǎng)二線、大張線等鐵路項(xiàng)目提供無(wú)砟軌枕10萬(wàn)根，取得良好社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

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