大型养路机械的现状和发展分析及如何提高施工和维修效率.docx

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大型养路机械的现状和发展分析及如何提高施工和维修效率

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大型养路机械的现状和发展分析及如何提高施工和维修效率

摘　要：

随着铁路事业的整体进步，大型养路机械在我国铁路线路基础设施维修中的作用日益凸显，文中介绍了我国铁路大型养路机械发展历程和几种主要铁路大型养路机械设备,论述了大型养路机械施工作业中在运输组织配合方面应解决的几个关键问题，从业务管理、设备管理和现场管理三个方面找出效率损失的原因，提出相应对策建议，并对养路机械的发展前景谈了一些看法。

关键词：

铁路；养护；大型养路机械；运输组织；施工；效率

1　引言

在列车长时间运行和自然条件作用下，铁路线路会不可避免地发生变形或损坏。

为了确保列车安全、平稳、快速运行，延长线路各组成部分的使用寿命，必须加强线路的养护和维修工作，使线路设备经常保持良好状态。

上世纪60年代以前，我国的铁路养护主要是依靠人力，劳动强度大，工作效率低，作业质量不高。

随着铁路事业的发展，铁路养护开始在工作中使用小型机械，这些设备的使用，不仅提高了作业效率，而且减轻了养路工人的劳动强度。

为了适应发展步伐，工务段普遍设立了机械化工队和养路工区，配备了以单项、小型为主的养路机械。

进入80年代之后，随着我国铁路运输密度的加大，繁忙干线的维修工作采用手工、小型养路机械和非标准自制设备的修理手段已无法完成。

与此同时，轨道结构的日益现代化也向养路机械的作业质量提出了更高的要求。

在这种形势下，我国铁路养护走向大型机械化。

2　我国铁路大型养路机械发展历程

20世纪80年代，我国铁路进入现代化铁路的发展阶段，仅仅采用小型养路机械进行线路养护维修作业已不可能保证作业质量和安全。

在这种情况下，人们对发展养路机械化工作在观念上发生了重大突破，即：

铁路高速重载的发展需要养路机械化的支持；养路机械化装备需要很大的投入；养路机械化需要合理的封锁天窗；高技术的养路机械需要现代化的管理等等。

这些共识为养路机械化工作的持续发展提供了良好基础，也正是这些观念突破促使铁道部在上世纪末、本世纪初进行了有效的、影响深远的铁路修制改革。

铁道部经过慎重考察和论证，提出了跨越中型机械，直接研发大型机械的方针，并在繁忙线路开“天窗”作业达成共识。

于80年代初期，引进国际先进大型养路机械产品及其制造技术，由昆明中铁大型养路机械集团等单位组成大型养路机械联合体进行生产。

确立了大型养路机械的发展采取“技术引进—消化、吸收—国产化生产—开发、创新”的途径。

自从1984年从国外引进大型养路机械进行线路维修、大修以来，铁路工务系统的作业方式和维修体制已经发生了根本性的变革，线路养护修理的质量、效率得到极大的提高，施工与运行的矛盾得到很大程度的缓解，施工生产中的事故明显减少。

正是由于大型养路机械设备为铁路建设事业的发展做出的巨大贡献，所以，大型养路机械事业正以飞快的速度向前发展。

全路大型养路机械设备的品种和装备数量快速增加，大型养路机械使用人员的队伍不断壮大。

3　几种主要铁路大型养路机械设备简介

大型养路机械主要是指养护、维修、整修铁路线路的机械设备，包括线路石砟清筛、线路石砟捣固密实、线路道床震动稳定、线路道床整形等设备。

大型养路机械设备既具有类似机车的自行和连挂运行性能，又具有独特的能满足线路修理规范标准的功能，是集机械、电气、液压、气动、激光、计算机和自动控制等专业的技术于一体的高新技术产品，其系统集成性强，技术难度大，属于铁路和轨道的重大技术装备。

下面对几种主要铁路大型养路机械设备做简单介绍。

（1）捣固车

捣固车用在铁路线路的新线建设、旧线大修清筛和运营线路维修作业中，对轨道进行拨道、起道抄平、道砟捣固及道床肩部道砟的夯实作业，使轨道方向、左右水平和前后高低均达到线路设计标准或线路维修规则的要求，提高道床石砟的密实度，增加轨道的稳定性，保证列车安全运行。

目前，国内捣固车主要车型是D08-32型和D09-32型，都是从奥地利普拉塞-陶依尔公司引进先进技术，经消化吸收后基本实现国产化。

目前，已在全国铁路线路修理、提速线路改造和新线建设中得到广泛应用。

捣固车分为正线捣固车和道岔捣固车，以下为2010年11月在上海客专维修基地大型养路机械装备展上的各种捣固车，都为昆明中铁大型养路机械集团有限公司生产。

　　1、CDG-16k型道岔捣固车

CDC-16道岔捣固车

　　用于道岔作业，消除几何尺寸偏差，如图的CDG-16k型道岔捣固

车有4个独立的捣固装置共有16个镐头，可根据道岔不同位置实现

单镐和双镐捣固，按预先设定的轨道几何参数一次性完成道岔区单枕

起道、拨道、抄平、捣固、枕端夯实，大大提高了整组道岔的平顺性。

　CDG-16k型道岔捣固车主要技术参数：

　外形尺寸（长×宽×高）　32200mmx3080mmx3790mm

　整机质量　99.5t

最高自行速度　90km/h

　最高连挂速度　120km/h

作业效率　≤35min（捣固12号单开道岔）

　>500m/h（在枕距1840根/公里的平直轨道上）

　　2、DG-32k型捣固车

DG-32k捣固车

用于线路作业，消除轨道几何尺寸偏差，捣固装置有32个镐头，步进式作业，可按预先设定的轨道几何参数一次性完成2根轨枕的起道、拨道、抄平、捣固、枕端夯实。

　　DG-32k型捣固车主要技术参数：

　　外形尺寸（长×宽×高）　23200mmx3120mmx3750mm

　　整机质量　58t

　　最高双向自行速度　80km/h

　　最高连挂速度　100km/h或120km/h

　　3、DGL-32k型连续式捣固车

DGL-32k连续式捣固车

用于线路作业，消除轨道几何尺寸偏差，捣固装置有32个镐头，采用主车与工作小车分离的形式，实现连续式作业，可按预先设定的轨道几何参数一次性完成2根轨枕的起道、拨道、抄平、捣固、枕端夯实。

　　DGL-32k型捣固车主要技术参数：

　　外形尺寸（长×宽×高）　27700mm×3050mm×3750mm

　　整机质量　73t

　　最高双向自行速度　90km/h

　　最高连挂速度　120km/h

　　4、DWL-48型连续走行捣固稳定车

DWL-48k连续走行捣固稳定车

DWL-48连续走行捣固稳定车能够实现连续式三枕捣固作业，并同时对线路进行动力稳定。

其作业效率比连续式双枕捣固车提高将近30--40%，是当今世界上作业精度和作业效率最高，性能最先进的铁路线路捣固机械；由于增加了复合控制的动力稳定小车，作业后的线路即可获得很高的精度，又能获得足够的稳定性能，线路开通后，就能够高速满负荷运行。

　　DWL-48连续走行捣固稳定车采用三轨枕捣固装置，在作业过程中能同时捣固三根轨枕。

此外，该捣固装置采用可分式结构，以便轨枕距离不均匀或在某些复杂区域也能进行捣固作业，并且可根据要求选择是否加宽。

必要时它还可以成为一台高性能的单枕捣固车。

捣固装置的灵活选择配置，提高了整机作业的机动性和灵活性。

　　DWL-48连续走行捣固稳定车使用两台道依茨的水冷发动机作为动力源，高速走行时采用机械传动与静液压传动相匹配的方式，传动方式布局合理，节省能源。

还采用了二维激光测量系统、工作小车双液力驱动轴转向架技术、新型电驱动系统等先进技术。

　　DWL-48连续走行捣固稳定车的安全应急措施得到很大强化，增加了一台应急发动机驱动齿轮泵，便于在主柴油机出现故障失去动力时，完成收车撤离工作。

改变了蓄电池驱动的应急泵系统可靠性差、持续时间短等缺点。

　　DWL-48型连续走行捣固稳定车主要技术参数：

　　外形尺寸（长×宽×高）　33990mm×3150mm×4130mm

　　整机质量（空载）　122T

　　最高自行速度　100km/h

　　最高连挂速度　120km/h

作业效率　1400m/h~2300m/h

（2）动力稳定车

铁路线路经过破底清筛和捣固作业后，道床仍不够密实，道床横向阻力和稳定性都较差。

动力稳定车是模拟列车运行时对轨道产生的压力和振动等综合作用而工作的。

动力稳定车的作业可以使大、维修后铁路线路迅速提高道床横向阻力和道床的稳定性,从而提高线路维修后首次列车的运行速度,为取消线路作业后列车慢行创造了条件。

WD320型动力稳定车是我国现阶段应用范围比较广泛的车型。

WD-320轨道动力稳定车

WD-320轨道动力稳定车通过两个激振装置，强迫轨排及道床产生横向水平振动并向道床传递垂直静压力。

使道砟流动重新排列，互相填充达到密实，实现轨道在振动状态下有控制地均匀下沉而不改变线路原有的几何形状和精度，以提高作业线路的横向阻力和道床的整体稳定性，可有效降低线路维修作业后列车限速运行的限定条件。

WD-320轨道动力稳定车主要技术参数

外形尺寸（长×宽×高）          18942 mm×2700 mm×3970 mm

整机质量                       60t

最高双向自行速度              80km/h

最高连挂速度                  100km/h 或120km/h

作业效率                 0.2～2.5km/h

（3）道砟清筛机

铁道线路在运营过程中,会发生变形、磨耗、破损、腐蚀、脏污及老化,因此要对其进行养护、维修,以使其处于正常可靠的工作状态,保证行车安全。

对碎石道床而言,当其不洁度（按重量计）超过30%时,应该进行清筛。

道砟清筛机是清筛道床中道砟的作业机器,是大型养路机械中线路大、维修机组的主型设备。

它将脏污的道砟从轨枕下挖出,进行清筛后,将清洁道砟回填至道床,将筛出的污土清除到线路外。

SRM80型全断面道砟清筛机是我国现阶段应用范围比较广泛的车型。

QS-450全断面道碴清筛机

QS-450全断面道碴清筛机可在不拆除轨排的情况下，通过挖掘链运动将轨排下的道碴挖出，然后经由提升导槽送入混砟斗，再经输送带送入振动筛进行筛分。

筛上物（清洁道碴）可回填到道床，筛下物（污土）由污土输送带抛到线路任一侧的路肩处，完成对线路的大修清筛作业。

车架采用H型钢拼接，简化了结构和制造工艺；采用自定中心圆振动筛，筛网改用琴弦筛，筛分效率和筛分洁度都明显提高；筛分潮湿道床，不易堵塞筛网；回填碴斗下方增设分碴犁，道碴回填道床效果好。

QS-450全断面道碴清筛机主要技术参数

外形尺寸（长×宽×高）           19230mm×3180mm×4750mm

整机质量                                   72t

最高连挂速度                            100km

作业走行速度                            0m/h~450m/h

作业效率                                  450m³/h

（4）配砟整形车

在铁路线路的新建、维修和大修过程中,道床的配砟、整形是必不可少的一项工作。

一般,配砟整形车位于作业机组中或作业机组之首或穿插于捣固车之后,用于将道床整理成形,同时将散落在轨枕或扣件上的道砟清扫干净,它具有对道床进行配砟、整形和清扫轨枕枕面等作用。

SPZ-200型双向道床配砟整形车是我国现阶段应用范围最广的车型。

SPZ-200双向配碴整形车

SPZ-200双向配碴整形车通过中犁、侧犁、翼犁等工作装置完成道床的配碴整形作业，使道床布碴均匀。

道床断面按技术要求成形，清扫装置将作业时残留于轨枕和扣件上的道碴清扫并收集，再通过输送带移向道床边坡，以达到线路外观整齐美观的效果。

SPZ-200双向配碴整形车主要技术参数

外形尺寸（长×宽×高）          13500mm×3050mm×3860mm

整机质量                                  28t

最高自行速度                           80km/h

最高连挂速度                           100km/h

作业效率                               0~12km/h

（5）钢轨打磨车

钢轨打磨一般是指消除钢轨周期性和非周期性短波不平顺而进行的作业。

钢轨打磨车的使用可以及时消除钢轨的表面伤损,有利于延长钢轨使用寿命,极大提高了轨道的平顺性和旅客列车的舒适度。

我国铁路钢轨打磨工作起步较晚,目前使用最多的车型是美国制造的PGM-48型打磨列车。

我国大型养路机械数量（根据2010年10月有关部门统计结果）

08-32自动抄平起拨道捣固车

289台

09-32捣固车

182台

DWL48捣稳车

97台

WD320动力稳定车

223台

08-475捣固车

95台

QS650清筛车

106台

96头打磨车

30台

SPZ-200配碴整形车

184台

DPZ440配碴整形车

26台

大修列车

13台

路基处理车

16台

4大型养路机械施工作业特点

大型养路机械作业能够减少线路临修工作量，延长线路修理周期，减少施工封锁天数，缩短或取消施工后慢行等，为实施干线提速创造了条件。

大型养路机械作业具有以下显著特点。

（1）大型养路机械施工是一项系统工程，需要有关部门的协调配合，这决定了大型养路机械施工的质量和效率。

运输组织部门的协调指挥能力和方法更为重要。

（2）同时参加作业的大型养路机械多，实际作业前的准备工作量大、时间长，作业慢行距离长，作业程序多，单次作业需要时间多。

（3）为配合大型养路机械施工，需要开行专门的路用列车，其路用列车的解体和编组，需要施工地点附近有一个技术站进行作业。

5大型养路机械施工对运输组织的影响

（1）施工产生大量的路料运输，每天需要开行路料列车，这些路料到技术站后可能长时间积压，影响中、停时等运输指标。

（2）施工路用列车大量的解编、运行作业及存放，对技术站运输组织干扰很大。

如施工期间，大型机械作业车组的存放、整备、上油;宿营车组的存放;道碴专列、轨枕车的到达及排空;路用列车的到达、解体、编组等，每天都要占用多条股道，为了及时完成这些作业，需要指定专门调车机负责这些任务，每次作业时间达2～3小时，甚至达到4小时。

（3）路用列车需要在施工区段所涉及的中间站进行机车转线、甩挂或装卸等作业，对这些站的正常运输造成干扰。

（4）每天施工时间要满足180分钟，施工前的限速和施工后的慢行，造成线路通过能力的紧张。

6运输组织配合中应解决的关键问题

（1）天窗给点时间问题。

目前许多线路的图定天窗时间少于180分钟，甚至只有90分钟，而运输组织方面，如机车运用、施工慢行、旅客列车晚点、夏季图定天窗时间内轨温超温等，经常影响封锁点时间，造成实际给点时间减少，在行车密度大的干线更为突出。

（2）安全压力问题。

大型养路机械施工时，非正常情况接发列车多，同一区间同方向要同时进入多列路用列车，经常多达十几个动力，并且带有车辆。

进入区间后各自分开作业，作业区域长达3000～4000m，作业人员多达400～500人，作业场地狭窄，邻线还不断有列车高速通过，作业要求高，组织协调和安全防护难度大，给行车和人身安全带来双重压力。

（3）因地制宜问题。

施工地点不同则作业方式也不同。

在区间内、接近车站区域、跨站内站外、车站内、道岔区等关键地点作业时，

影响范围、施工条件、运行组织方式是不相同的，必须因地制宜，制定周密而详细的施工组织方案。

（4）路用列车的开行组织问题。

确保路用列车的开行安全是一个十分重要的问题，根据不同的施工条件必须及时制定临时行车组织办法，对于关键地段和作业环节更要在组织方式上有所突破，才能更好地提高施工效率。

（5）大型养路机械作业时间问题。

由于各部门准备工作不足，调度命令的发布、抄写、转交时间过长，车务部门未及时开出路用列车，列车运行秩序不正常等，都会对大型养路机械施工造成影响，从而使大型养路机械施工的纯作业时间不足，影响施工的质量和进度。

7加强运输组织配合的对策

为保证大型养路机械的作业质量，较好地发挥大型养路机械的效率和效益，为加强运输组织的配合，可采取以下对策。

7.1提前制定好施工分号运行图

施工运行图是实现大型养路机械顺利作业的前提。

为了保证施工安全和线路质量，在运行图中必须预留出不少于180分钟的天窗时间，施工时严格按图组织。

7.2层层把关确保施工安全

（1）铁路局可与各施工单位和配合单位签订施工安全责任状;相关站段及大机段签订施工安全协议;对施工过程中出现的各类安全问题严格分析考核，奖罚兑现，并纳入铁路局日常安全检查和年度安全评估考核。

各单位要定人、定岗、定项目明确责任，发生安全问题严格追究施工安全管理责任。

（2）参加施工及施工配合的各单位必须根据施工要求及时制定施工配合方案，确定施工领导小组，并成立施工配合工作小组，如施工运输安全组、施工方案组、后勤服务保障组等。

对施工中重点注意事项、走行径路，特别是动力的放行，要在配合方案中重点把关，并严格实行编制后审核、签认制度。

这些措施包括车辆的配备、人员的组成，各项技术标准和要求，封锁前的线路调查，封锁中的作业过程，车列的解体、连挂、运行速度、开通条件及应注意的事项等。

（3）严格执行施工期间特殊行车组织办法。

（4）针对现场调车机车、大型养路机械和轨道车多单位、多频次同时进行施工作业的情况，对调车机车、大型养路机械和轨道车实行编号管理，在车上进行明示，施工单位和车站按编号安排调车机车、大型养路机械和轨道车的施工作业、办理运统-46要点登记和放行进路。

（5）车站值班员与司机间应严格执行车机联控制度，调车组与司机间应严格执行调车联控制度。

（6）严格非正常作业安全控制。

施工期间，车站安全技术室、运转车间要结合每日的施工计划，对信号楼、施工现场进行专人盯控，掌握施工和列车运行计划，协调配合，严把接发列车进路、闭塞、信号、动力的放行关。

同时，要派出干部添乘施工路用列车，负责区间作业的行车安全和人身安全控制，以及调车组与司机、调车组与施工单位之间的协调，对区间作业进行全过程监控，确保作业标准和安全措施的落实，并派出安全员和中间站站长对各中间站的信号楼和外勤点进行全过程的盯岗监控。

（7）严格列车放行条件。

施工作业后，施工单位和管理单位及配合部门及时办理施工开通检查签认手续。

7.3不断完善细化日施工方案

（1）施工单位每日根据当日施工进度情况，提报次日施工计划，确定路用列车、轨道车在次日施工的具体运行径路，明确作业里程范围和地点，在日施工计划中绘制明示图，书面报现场指挥部施工方案组，同时根据次日施工计划，提前确定调车机车、大型养路机械、轨道车和工程车的编组。

（2）对于特殊地段的施工作业，要根据地形和线路情况，在日施工计划中明确详细的施工方式和施工组织，以及安全卡控措施，有接触网的区段还应考虑接触网的特点。

（3）对于关键地段的作业组织，应打破常规及时制定符合施工现场实际的临时作业组织方法。

7.4协调配合确保路用列车的开行

（1）按照天窗修“一点多用、平行作业”的原则，可允许同区间同方向同时开行多列路用列车。

因为需开行的路用列车较多，应根据大型养路机械作业的特点，人工换枕的影响，确定好路用列车的用途和编组。

可考虑按以下方式开行:

第一列用于机械换砟、整形、捣固和稳定等作业，车次可定为路1/2次;第二列用于换枕、捣固和稳定等作业，车次可定为路3/4次;第三列用于收、卸旧枕作业，车次可定为路5/6次;第四列专用于石砟运输，车次可定为风动1/2次。

（2）为开行好路用列车，各单位还应做好以下准备工作:

①机务段安排3台内燃机车及乘务员，一台担当花岗岩道碴专列运输;两台担当技术站至施工区间路用列车的牵引及施工区间的卸料等配合作业。

②工务段配备两组轨道车（轨道车4台＋10辆轨道平板车）负责施工区间旧轨枕回收、卸车工作。

③由车务部门配备好专门的调车组。

④车辆部门安排列检人员专门负责风动车的技术检查。

⑤电务、铁通、水电、公安处等单位负责有关配合工作。

7.5保证大型养路机械纯作业时间

（1）规范调度命令的发布。

对封锁和开通的调度命令内容提前进行预想，设计好固定格式，并且提前打印发到调度所、相关车站信号楼和外勤室，以减少施工当日抄写调度命令的时间，最大限度地避免抄写错误，提高大型机械施工的纯作业时间。

（2）保证列车运行秩序正常，为及时给点创造条件。

（3）车务部门各岗位尽可能缩短调度命令的发布、抄写和转交时间，及时显示发车信号和开出路用列车，组织路用列车按规定速度运行，增加大型养路机械施工的纯作业时间，保证施工的质量和进度，努力做到施工和运输的双赢。

8大型养路机械维修效率的问题

大型养路机械在铁路线路提速及日常养修中，以无可比拟的优势，发挥着越来越重要的作用，已成为工务系统提高线路质量的依赖、列车提速及运输安全的保障。

近年来，大型养路机械维修在发挥优质、安全和高效等优势的同时也暴露出了诸多效率损失的问题。

从业务管理、设备管理和现场管理三个方面对大型养路机械维修的实际情况进行分析，找出大型养路机械维修效率损失的主要原因如下。

（1）业务管理

1）施工计划性方面。

表现为工务段与大型养路机械施工单位沟通不及时，大型养路机械施工车队工作被动。

施工计划的不合理，施工计划的随意性大，机组来回挂运影响效率，造成大型养路机械资源的极度浪费。

由于各工务段提报计划与集团运输和调度所的联系协调力度不够，上级领导指令性计划较多，施工计划不能做到统筹安排，致使施工调动频繁，施工生产不连贯。

2）车间、车队施工管理方面。

车间、车队施工管理下滑，车间、车队参与维修计划制定主动性不够，不能根据日施工要点提前部署，制定详细日施工方案。

此外后勤保障也不能做到及时和全面。

（2）设备管理

1）设备配置方面。

由于铁道部调配及新线建设造成机组能力不足，一些机组厂家设计缺陷，不能完全适应线路的现状，另外因配件配置不及时也导致实际施工机组相对较少。

2）新设备技术消化方面。

新技术引进时间短，操作手及技术人员紧缺，技术消化不足，造成故障应急处理能力不强。

3）设备故障方面。

设备故障频发，故障率高，相应的材料配件紧缺，车队配件库存少或为零，不能及时对设备进行维修，造成施工进度受影响。

（3）现场管理

1）施工给点情况。

集中修重视程度高，天窗点比较理想。

而非集中修作业区段给点不理想，机组辅助时间不足，不能发挥设备效率，大大浪费了机组能力。

2）施工配合方面。

部分工务段配合不到位且提供曲线资料错误造成机组返工影响施工进度。

现场曲线桩点标注模糊、错误浪费作业时间。

线路板结严重地段没有按照要求进行人工处理，造成大型养路机械作业效果不到位。

大部分工务段没有安排固定专人跟大机联系协调工作，对于计划提报沟通不够，且配合也不到位。

此外电务部门未按要求对不能作业地段进行拆除及捆扎而浪费封锁时间。

9提高大机维修效率的措施建议

（1）统筹安排施工计划，科学合理地安排大机施工。

及时与工务处沟通，排定维修计划数量、施工地段和施工计划时间，施工计划不得随意变动，须经集团公司书面批准方可变更，严格按排定的计划组织施工。

（2）增加维修机组配置。

及时淘汰落后设备，更新设备的技术装备，同时依据作业任务量情况合理配备相应的机械设备，确保大机能充分利用又不出现紧缺情况。

（3）加强施工配合，确保做到质量、效率两不误。

各工务段做好、做足施工前各项准备工作。

工务部门每组大机安排专人全程负责大机现场作业协调，计划提报，提报日计划并提前跟车间或车队沟通，提高计划兑现率和作业效率。

基地车队不断优化日施工组织模式，实行对标作业。

制定每种车型，每个施工项