摘要:针对现阶段铁路的高速发展,电气化铁路接触网弓网关系要求的提高,接触导线必须使用恒张力放线车架设。本文将对国内现有几种恒张力放线车进行性能对比,发现其中的一些不足,并对每种恒张力放线车的使用成本进行分析、对比。提出今后国内恒张力放线车的发展方向。
关键词:恒张力放线车 性能特点 成本分析
1. 前言
随着我国城际铁路、客运专线、高速铁路的快速发展,铁路施工的技术标准逐步提高,对铁路电气化接触网高标准的施工准则,确保接触网导线有良好的弓网关系,接触网导线架设张力的变化要求在2%之内,不能使用普通放线车,必须使用恒张力放线车。为适应国内铁路高速发展,满足施工技术的不断提高,国内接触网施工企业不断探索研发,发现不足并提出有效建议,促进了接触网施工的发展和延伸。具体工作中,各种恒张力放线车还是存在一定的不足,根据实际工作经验,查阅一些相关资料,分析整理如下。
2. 国内现有部分恒张力放线车性能对比
在我国接触网施工作业的过程中,出现过一些恒张力放线车,有些被证实无法适应中国铁路施工的现状,有些正在使用但也有部分缺点无法克服。在现阶段铁路接触网施工中主要使用的恒张力放线车有以下几种:奥地利产普拉塞恒张力放线车,国内襄樊金鹰轨道车辆厂产金鹰恒张力放线车,意大利产泰斯美克恒张力放线车等。
表1 恒张力放线车整体部件
表2 恒张力放线车技术性能一览表
种 类 项 目 | | | |
| | | QSB 4.5涡轮增压空 冷型&WP12.336N直列直压水冷四冲程增压中冷 |
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| 张力值在8~25KN的范围内任意选择,在放线车启动、前进、后退、停止时均能保持张力恒 定 | 张力值在7~30KN的范围内任意选择,在放线车启动、前进、后退、停止时均能保持张立恒定 | 张力值在5~30KN的范围内任意选择,在放线车启动、前进、后退、停止时均能保 持张力恒定 |
| 线盘支架采用油马达驱动,可以完成放线初张 力和收线功能 | 线盘支架采用油马达驱动,可以完成放线初张力和收线功能 | 线盘支架采用油马达驱动,可以完成放初 张力和收线功能 |
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| | 双抬拨线柱、直立左右侧摆(幅度相对较小)具有升降 功能 | |
| 具有机械和液压两种走行方式,放线时转换到液压模式。运行时转换到机械模式,最高走行 速度达到120Km/h | 只有液压走行方式,放线时最高速度6Km/h。自走行时速度仅能达到 15Km/h | 只有液压走行方式, 放线时最高速度6Km/h。自走行时速度仅能达到15Km/h |
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3. 性能特点分析
通过以上图表对比以及在实际工作中所遇到的问题。概述如下:
3.1 普拉塞恒张力放线车
① 可以清晰的发现,奥地利产普拉塞是单线架设车,不可以同时双线架设。导线架设时使用液力走行,有两档变速(1档速度在2Km/h,2档速度在6Km/h)适合在放线过程中各种情况。
② 操作比较繁琐,各种操作工序不能发生错误。机械设计精度高,车辆各种传感器及保护系统很多以保证车辆在发生紧急情况时,车辆和人员的安全。
③ 具有动力系统,即可在机械传动的状态下达到普通作业车的要求,速度最高达到120Km/h。在完成放线任务后可当成普通作业车使用,完成接触网其他作业任务。
④ 放线速度快,线盘安装快,对装线的地理条件要求低。工作人员数量少,正常放线作业中,标准要求是2名经过培训的司机,接触网工人4~6名,特殊条件下,1名司机和3名接触网工人亦可完成。
⑤ 费用高,因普拉塞是整机从奥地利进口,故整车配件在国内购买困难,尤其车内各种集成模块,必须要向普拉塞本部购买,维修费用高。专业人员少,有很多年工作经验的司机能完成一些基本故障的排除,但一遇到疑难杂症或者关乎到整车原理构造方面的故障,国内能解决的专业人才很少。
⑥ 放线耗材较低,理想中的接触网导线架设是希望没有损耗,普拉塞没有设计尾线补偿装置,导线配盘的时候要预留出导线从线盘到落锚端在整车上的缠绕长度,大约在30 ~ 40米之间。
3.2 金鹰恒张力放线车
① 金鹰恒张力放线车的设计要求是双线架设,承导一起放。放线时液力走行,最高速度是15Km/h,构造速度是120Km/h,放线最高速度是6Km/h,走行系统即为液力走行,这种恒张力放线车即为铁路接触网施工专用,所以在自走行的情况下速度低,在区间转线、运行需要其他车辆牵引。
② 整车安装四个线盘支架,满足同时安装四盘线盘的要求,免除了往复装线的困难,在2号线盘和3号线盘之间装有卷扬机, 4号线盘支架尾部也装有一部卷扬机,此种装置就是尾线补偿装置,可使一盘线物尽其用,工艺损耗相对较小。
③ 标准化程度高,金鹰恒张力放线车是国内厂家自主研发的产品,标准件多,维修方便,零件易购买,专业人员多,免除了很多费用。
④ 放线工艺要复杂多,其实现在看来,一辆恒张力放线车的放线工艺的优劣不在于线盘的安装数量,不在于车辆的放线速度,而在于此车的抬拨线柱的优劣程度。笔者认为金鹰的放线工艺是较差的。金鹰设计有两个抬拨线柱(如图一)。每个抬拨线柱用于两个线盘的接触网架设,同时使用即为承导一起架设,此抬拨线柱为直立侧摆型,可完成两个动作,抬拨线柱的升降和侧摆。两个抬拨线柱设立在整车横向靠近中间位置,同时侧摆幅度不够,也就是说无论是起锚还是落锚位置,抬拨线柱所拨的导线会离锚柱有相当一段距离,增加了接触网工人的工作难度与工作量。
3.3 泰斯美克恒张力放线车
① 泰斯美克为近两年国内为铁路发展所引进的一款恒张力放线车。如果说普拉塞是纯正的外国血统,金鹰是本地人的话,泰斯美克即为一个混血儿了。主要原因是引进国外上车部分(放线部分)与国内轨道车厂家的下车部分(走行部分)进行液、电、机的整合、组装。这种配置的好处是利用了国外先进的放线设备,又部分节省了资源。泰斯美克可以进行双线架设,即承导一起架设。
② 同金鹰恒张力放线车相同,没有机械走行部分,只有液力走行部分,速度也基本相同,主要原因是下车走行部分为国内生产,不予赘述。
③ 上车放线部分分为两个整体,均为从意大利进口。设计为4个线盘支架,在装线过程中,需将四个线盘支架轴吊下,并且吊装过程中有方向和放线次序的问题,故需谨慎对待。在线盘支架的尾部有两个卷扬机,可保证材料的使用。整车共有2个发动机和3个油箱,其中一个油箱供应上车放线部分,一个油箱供应下车走行部分,最后一个油箱通过转换阀与上车油箱相连。
④ 整车设计紧凑,各种工作部分挤在一起,为施工人员带来一些不便,在放线过程中需要的人员较多,标准配置司机3名,接触网工人5~10名,即使在特殊条件下也必须保证2名司机和4名接触网工人。
⑤ 泰斯美克有个与其他恒张力放线车的区别是,在车辆走行的过程中可以进行穿引线的工作,就是穿引线的工作与走行不相关,但不建议使用。
⑥ 整车的维修相对于普拉塞要简单一些,它没有那么多的传感器和保护系统,体系相对简单。因是近两年所引进的先进设备,专业人员相对较少,耗材较低。
⑦ 值得多说一点的就是此车的抬拨线柱,此车的抬拨线柱如图二。上部两臂经销子固定,打开后可转动,此抬拨线柱可平移,可转,上部两臂均可以抬升。在起落锚处将极大缩短与起落锚杆柱的距离,大大节省网工的工作。在落锚的过程中,张力轮可自动回牵导线,亦可节省网工的劳动。
图1 金鹰抬拨线柱 图二 泰斯美克抬拨线柱
4. 成本分析
忽略一些相同成本。假设恒张力放线车架设的接触导线直径均为1.5厘米,取铜的市场价格为40元/kg。每台恒张力放线车架设一盘接触导线的时间相同,均为每小时一盘接触导线。同时假设使用的油料都是0号柴油,市场价格是7775元/吨。每位工人的工资按每月3000元,可计算每台架线车的每年总成本。恒张力架线车的折旧年限为15年。
整车各项消耗数据对比如下表:
5. 总结
这几种恒张力放线车均能保证高速铁路电气化接触网的架设技术要求,恒张力稳定。在架设接触网导线的过程中,几种放线车的工作效率也基本相同,都能够在1小时以内完成一盘接触网导线的架设。设想以最新产恒张力放线车泰斯美克为标准,同种类放线车中普拉塞需要增加线盘支架的数量,这样做的好处就是节省了往复工作的消耗。简化操作程序,优化成本,减少费用输出。金鹰则需要改进放线工艺,减少工人的劳动强度,优化拨线机构,使得可以更安全的完成作业任务。
类似于泰斯美克这类型的恒张力放线车将会逐渐占领中国高速铁路接触网施工的主导地位。主要原因有以下几点:
①张力控制准确
②工人劳动强度低
③走行部分和放线部分相对独立,走行部分不影响放线部分穿引线的工作
④成本相对于其他恒张力放线车较低
⑤安全性较高
当然泰斯美克恒张力放线车也不是最完美的,相对于其他恒张力放线车,泰斯美克恒张力放线车应该合理分配放线部分的空间,使得各工作部件空间位置更人性化,适合工作人员工作;参考普拉塞的快速装线机构。总体来讲,在铁路恒张力放线车的发展道路上,追求资源合理配置,接触导线架设速度加快,张力更加稳定,人员劳动强度降低,成本下降将是最终目标。
参考文献
[1] 刘玖龙 熊秋龙 恒张力放线存在的问题及解决方案
[2] 安玉涛 浅析接触网恒张力放线车结构与功能的基本要求
[3] 宋廷明 成本分析与控制 北京:经济科学出版社,1990.5
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