轨枕生产线设备更新改造

轨枕生产线设备更新改造

刘 鹏

中铁二十三局集团第二工程有限公司齐齐哈尔富铁轨枕有限公司

黑龙江省 齐齐哈尔市 161041

摘要：目前国内大部分轨枕生产企业依旧采用最初的流水机组法生产方式，该生产工艺的特点是轨枕产能高、生产设备繁多、设备利用率高。因此轨枕生产线设备的合理配备及优化管理至关重要。本文对轨枕生产线设备的更新改造、优化等措施及成果进行总结，为提高轨枕生产企业设备管理水平提供参考。

关键词：轨枕生产线、设备更新、设备改造

流水机组法轨枕生产线设备部分采用非标的专用设备。受模具长度及生产场地影响，生产线还需要设置多处钢模升降和横移装置，通过气动和液压控制设备完成模具升降及横移工作。下文通过对气动控制、液压控制、生产专用设备三个方面的改造及管理优化进行概括总结。

1. 气动控制设备更新改造

轨枕生产线需要气动控制的主要设备有混凝土搅拌站配套设施、振动台气动升降辊道、浇注车气动开门机构、脱模机插板锁闭机构、成品辊道砸孔器和生产中使用的气动工具等。

1.1空气压缩机更新

气动控制设备的动力源来自于空气压缩机。我公司轨枕生产线上的空气压缩机是1987年投入使用的型号为4L-20/8的活塞式空压机，电机功率为130Kw。此型号的空气压缩机耗电量大、维护保养费用高，经过市场调查，新型的永磁变频喷油螺杆空压机有低能耗、高功效的特点，并且设备故障率低维护保养费用低。通过计算满足轨枕生产线正常运行需要风能参数，空压机排气压力不低于0.65MPa，排气量不低于10m³/min。因此最终选择型号为BMVF75的永磁变频螺杆式空气压缩机，电机功率为75Kw。该空压机排气压力0.65-1.0MPa，排气量13.1m³/min，可以满足轨枕生产设备对风能的要求。空压机更新后变频范围：永磁变频空压机在25%-100%，原有的活塞式空压机无变频装置，始终高频运转，耗电量差距由此产生。正常每日8h生产情况下每年节约电费消耗10万余元，节约维修费用约2万元。

2. 液压系统设备更新改造

2.1液压油泵更新

液压系统的动力源来自高压油泵。我公司轨枕生产线上的型号为SCY14-1B的柱塞油泵是1990年投入使用，多台柱塞油泵和蓄能器设置在生产车间一侧组成油泵站，为生产车间提供液压动力。柱塞油泵的电机为37Kw，柱塞油泵和蓄能器的维护保养费用较高，并且油泵站距离液压设备较远，液压油管线较长，能效损耗大。考虑设备使用维护成本节约，经过实际论证最终选择取消整体油泵站，更新为单独配置的高压油泵，该液压泵站结构简单，维护保养成本低。

根据轨枕生产线液压油泵供给需要，通过计算后最终选用三台额定压力14MPa工作压力11MPa、额定流量36.5L/min的高压油泵分别控制控制三个区域。成品区设置一台高压油泵供给2个长度1.2m活塞直径80mm的液压缸，完成总重量约5吨的重模横移工作。张拉区设置一台高压油泵供给2对长度1.2m活塞直径80mm的液压缸，分别完成总重量约3吨的两处空模横移工作。浇注区设置一台高压油泵供给2对长度280mm活塞直径120mm的液压缸，分别完成重量约5吨的两处重模升降工作。通过对液压系统的更新改造，每年节约电能消耗及维护保养费用约10万元。分区域设置液压油泵可以有效提高设备能效，并且单个油泵站故障维修时不影响整个轨枕生产线运行。

2. 生产专用设备改造

3.1轨枕辊道运输机改造

轨枕生产线原有辊道运输机功率为4.0kw，电动机通过JZQ250型减速机将动力传输到每个伞齿箱，通过伞齿箱传动给辊轮。除了日常维修作业以外每年的设备年度检修都要对辊道伞齿箱进行开箱检修，更换磨损超限的伞形齿、长轴、短轴等配件，伞齿箱壳体为铸造加工件，破损现象也较为常见，并且加工费用较高。根据生产线辊道运行实际情况，研究决定将齿轮传动改为链轮传动，电动机和减速机不变，只是将原来的刚性连接变成软连接传动，这一项技术改造完成后效果显著，使用至今辊道运输机的链传动机构故障率极低。每年节约维修材料费约2万元。

3.2轨枕立模机制作、安装

3.2.1轨枕立模机制作、安装的必要性

岔枕生产预埋套管固定采用两种方式，一种是定位轴固定，另一种是岔枕螺栓固定。前者不需要拆卸，但是易损坏、易造成套管上浮现象；后者需要拆装而且需要吊运钢模进行拆装，但是套管固定位置牢固精准，因此生产过程中采用后者螺栓固定套管。为了便于现场作业人员拆卸螺栓，省去吊运钢模时间，生产线需要安置一台轨枕立模机。

3.2.2轨枕立模机工作原理

自制轨枕立模机主要原理：采用25MPa 液压站，通过电控系统控制两个L=600/Ф80液压油缸工作，利用自制钢模托架、轴承座等零部件，实现轨枕钢模侧立60°。

3.2.3轨枕立模机制作、安装过程控制

为了保障两个钢模托架同步平稳起升，两个轴承座同轴度控制非常重要。

为了保障立模机不工作时钢模顺利通过辊道，立模机托臂上平面高度与辊道上平面高度差要精准控制，立模机不工作时托臂上平面低于辊道上平面5mm最佳。

为了保障立模机使用安全，需要安设限位装置，确保立模机起升到位后不会因误操作而回落；另外需要在辊道两侧分别设置阻挡器，防止立模机工作时两侧辊道有钢模通过发生碰撞。

3.2.4轨枕立模机制作、安装成果

模机制作完成后，通过安装调试后投入使用。在岔枕生产时利用立模机进行模具侧立，液压系统运行平稳，系统工作压力在10MPa左右，两侧液压缸伸出同步，钢模上翻平稳。安装、拆卸套管固定螺栓方便快捷，有效的提高了生产效率。通过市场咨询购置一台重模立模机约5.7万元，自制立模机费用约1.5万元，制作一台立模机为公司节省约4.2万元。使用立模机以后岔枕生产时至少为生产线提速10%，带来的不仅仅是眼前微小的经济效益，而是企业发展的长久受益。

3.3轨枕拽板机制作、安装

3.3.1轨枕拽板机制作、安装的必要性

2018年以前轨枕生产工艺中钢丝编组拽板为纯人工作业来完成，工人的劳动强度较大，问题突出影响生产速度。为了减轻工人作业强度，结合企业实际情况，决定设计安装拽板机，其是可往复运动的机头，拉动轨枕主筋钢丝走动，即减轻工人劳动强度、又能减员增效，并实现机械化作业，保证生产速度，提高企业技术进步。

3.3.2轨枕拽板机设计、制作、安装过程

根据拽板的工序要求，结合作业特点，运用机械往复运动原理，设计拽板的机头在滑道中运行，保证运行平稳，机头拉拽和拆卸钢丝端部操作方便、灵活，在整体设计时考虑传动功率、走行速度、本质安全等因素，上述条件均能达到。设计时考虑使用安全性、运行的速度满足生产频率、选定相应结构和速比的减速器、确定传动形式。选定占地空间小，速比及功率满足生产频率的YTC56三相齿轮减速异步电动机，确定拽板速度为0.7米/秒。

除外购YTC56三相齿轮减速异步电动机外，其余配件如：滑道、导向滑轮、驱动轮、拉紧装置等均可购买钢材自已加工制作，进行组装，制作安装费用约5000元。

3.3.3制作安装拽板机的成果

原有张拉班组编丝工位作业人员7人，钢丝定长下料工位1人，钢丝镦头、穿板工位4人，拽板工位2人。安设拽板机后编丝工位作业人员6人，减少1名拽板作业人员，大大改善工人的作业环境和降低工人作业强度，年节省人工费3万余元。

结论：随着科技的进步，工业企业机械自动化发展始终在稳步前行，中国高速铁路的飞速发展的情形下，轨枕生产企业也在不断探索与研究。思维的转变、生产设备的更新改造为轨枕生产线注入了新鲜血液，赋予了它新的生命。轨枕生产线设备的更新改造可以为企业节约生产成本，是企业增产增效的重要保障，是企业现代化发展的必行之路，是企业提高设备管理水平的体现。