穩(wěn)定可靠的鋼軌輥道輸送系統(tǒng)是焊軌基地正常運行的前提條件，也是建設(shè)綠色鐵路的安全基石。國內(nèi)既有鋼軌焊接企業(yè)的焊接流水線，是以25m鋼軌布局的500 m長鋼軌焊接生產(chǎn)線，已無法滿足鐵路建設(shè)發(fā)展要求。全路新改擴建l 1個長鋼軌焊接基地，最新標(biāo)準(zhǔn)的焊接鋼軌輥道傳輸速度要大干或等于60 m/min，工位與工位之間為100 m布局的500 m長鋼軌焊接基地。而穩(wěn)定可靠的鋼軌傳動系統(tǒng)是焊軌基地正常運行的必備條件。
1、研發(fā)背景
    國內(nèi)同行企業(yè)鋼軌輸送裝置現(xiàn)況：國內(nèi)既有長鋼軌焊接流水線均采用上世紀(jì)70、80年代的鋼軌輸送方式，這種輸送方式的特點是，采用多臺減速機安裝在焊接生產(chǎn)傳輸線上，驅(qū)動輥與鋼軌軌底產(chǎn)生摩擦驅(qū)動，將焊接后的長鋼軌以25 m/min速度，輸送到后面的5個25 m的加工工位，加工后500米鋼軌成品輸送到長軌條成品臺等待裝車出廠。這種結(jié)構(gòu)始終存在著高能耗，傳輸速度慢的問題。
    國外鋼軌焊接行業(yè)鋼軌輸送裝置現(xiàn)況：近年來，國外采用的方法是在焊接生產(chǎn)傳輸線上被輸送的鋼軌下部安裝有主動輪，鋼軌上部裝有可移動的從動輪，通過氣壓或液壓使從動輪壓在鋼軌頂部，增加輸送機輥輪與鋼軌的摩擦力來實現(xiàn)焊接鋼軌輸送的。當(dāng)焊接后的鋼軌需要吊離輥道線時，壓在鋼軌上部的從動輪必須移開，讓出鋼軌起吊空間，鋼軌才能從輸送機上吊走。放至在成品存放臺。此結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且體積大，減少了500 m長軌存放臺存放鋼軌的面積，在500 m長軌存放臺區(qū)間使用有較大的缺陷，很難適應(yīng)集中控制群吊吊裝作業(yè)，難以在我國推廣使用。
2、原理及性能
    我段研發(fā)的鋼軌輥道輸送機調(diào)速設(shè)備及控制系統(tǒng)克服了國內(nèi)外長鋼軌吊裝時存在的問題，充分滿足了500 m長鋼軌存放臺的吊運要求，最高走行速度可達到77 m/min.。
    鋼軌輥道輸送系統(tǒng)由鋼軌輥道輸送機及其電氣控制系統(tǒng)2部分組成：
    (1)機械部分技術(shù)原理：鋼軌輥道輸送機機械部分有電機、減速器、開合驅(qū)動立輥箱，其特征是：電機、減速器、開合驅(qū)動立輥箱3者彼此通過齒輪嚙合作用，將動力傳至開合驅(qū)動立輥箱內(nèi)2位置固定的傳動軸，2位置固定的傳動軸又分別通過各自的一組齒輪把動力傳至夾持鋼軌軌腰驅(qū)動立輥。當(dāng)需要輸送鋼軌時，油缸活塞桿推動2對驅(qū)動立輥主軸箱在液壓力的作用下合并夾持住鋼軌軌腰，通過電機驅(qū)動齒輪傳動鏈?zhǔn)姑總�驅(qū)動立輥轉(zhuǎn)動，靠摩擦力使鋼軌沿著輥道線走行輸送。當(dāng)長鋼軌完全被輸送到500 m長軌存放臺需要吊離時，4個驅(qū)動動力輥在液壓力的作用下打開，鋼軌可以從輸送機上吊離輥道線。
   (2)電氣部分技術(shù)原理：電氣控制系統(tǒng)主要由：紅外光電傳感器、紅外溫度傳感器、接近開關(guān)，可編程控制器、變頻器、繼電器等組成，在送軌機上裝有紅外溫度傳感器和紅外光電傳感器、生產(chǎn)線的各工位上安裝了鋼軌運行位置檢測傳感器和工作狀態(tài)檢測以及工作結(jié)束操作按扭。焊接生產(chǎn)線的工作狀態(tài)通過各工作位置操作面板與總控制柜連接，根據(jù)鋼軌走行位置和工作狀態(tài)檢測信息輸送到可編程控制器，并向鋼軌焊接工位發(fā)送開啟和鎖閉生產(chǎn)線的鋼軌運行信號。電氣控制框圖如圖1。
 
    鋼軌焊接機開始焊接同時向PLC發(fā)送信號鎖閉整條輥道線，后續(xù)各工位開始進行工作，工作時間理論上小于焊接時間，每個工位操作完成后向聯(lián)鎖控制柜發(fā)送開啟輥道請求指令，焊接機完成焊接程序后自動解除輥道鎖閉，并啟動輥道輸送，若后續(xù)任一工位出現(xiàn)異常時，鎖閉按鈕常開，整條輥道線處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)鋼軌焊縫運行至送軌機1位置時，焊縫紅外溫度檢測控制模塊檢測到鋼軌的表面溫度大于設(shè)定最低溫度值時，確認(rèn)焊縫位置發(fā)出指令，輥道夾持滾輪自動張開，避免焊縫受滾輪擠壓造成殘渣壓入焊縫，讓開焊縫后滾輪再次合攏輸送鋼軌，隨著鋼軌焊接長度的增加，長鋼軌光電位置檢測控制器檢測到鋼軌運行到送軌機B位置時自動解除送軌機l，送軌機2開始繼續(xù)輸送工作，直至完成至下一送軌機處，以此類推保證各個輸送機處于連續(xù)接力輸送工作狀態(tài)，直至把鋼軌送到指定位置，經(jīng)測試光電檢測器安裝位置間隔約100 m。
    (3)新研發(fā)生產(chǎn)線鋼軌輸送的通訊控制：新改擴建的百米焊接軌生產(chǎn)線輥道輸送速度≥60 m/min，每個工位之間的距離為100 m，并有墻壁阻擋焊接操作人員的視線，為此我們把百米焊接軌生產(chǎn)線工位狀態(tài)檢測與鋼軌輥道走行系統(tǒng)相結(jié)合，在后續(xù)每個工位的入口處安裝紅外傳感器，利用PLC控制，把焊接生產(chǎn)線的打磨工位、雙頻正火工位、焊縫矯直工位的工作結(jié)束由本崗位操作人員確認(rèn)后反饋到鋼軌焊接工位，鋼軌焊接工位安裝了工位顯示，并通過PLC對鋼軌焊接機焊接步驟進行檢測，鎖閉了鋼軌輥道傳輸線，只有各工位的工作全部結(jié)束后控制系統(tǒng)將會自動解鎖，啟動高速輥道傳輸設(shè)備。這祥可以避免誤操作使焊接鋼軌傳輸時后續(xù)工位正在工作造成對設(shè)備和人身事故，確保了正火工位的正火和噴風(fēng)冷卻時間，從而提高了焊接軌的產(chǎn)品質(zhì)量。3  設(shè)備創(chuàng)新節(jié)能性的應(yīng)用
3.1  “綠色”鋼軌輥道輸送機結(jié)構(gòu)精巧占地面積少
    原有輥道傳送方式成本高，維護困難，可靠性差，綠色”鋼軌輥道輸送機具有技術(shù)成熟，性能可靠，安全穩(wěn)定，維護成本低，占地空間小的特點。新型鋼軌輥道輸送機克服了驅(qū)動輥夾持鋼軌頭部和軌底輸送機鋼軌難于從輸送機吊離的缺陷，不僅能很好滿足500 m長軌存放臺的吊運要求，而且結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，剛性大。輸送機寬度僅為鋼軌軌底寬度加2個驅(qū)動輥輪直徑，寬度比國外輸送機寬度大大減小，輸送機寬度略大干輥道線寬度對長軌存放臺存軌面積毫無影響，同時夾持軌腰的2對驅(qū)動輪打開后，驅(qū)動輪上部沒有零部件，對鋼軌吊運極為方便。
3.2“綠色”鋼軌輥道輸送機節(jié)能，降噪
    由于在每一相鄰工位安裝紅外傳感器機可編程控制器，整條生產(chǎn)線統(tǒng)一控制，輥道輸送系統(tǒng)具有鎖定功能，只有當(dāng)所有工位工作結(jié)束，控制系統(tǒng)才可自動解鎖，啟動輥道傳輸設(shè)備，下道工序才可進行工作，提高了整套系統(tǒng)的安全性。與原有技術(shù)相比較，減少了很多動力輥的驅(qū)動電機，在啟動時降低了動力輥與鋼軌的摩擦噪音。
    “綠色”鋼軌輥道輸送機是4個驅(qū)動立輥同時驅(qū)動，輸送500 m長鋼軌比國外引進的鋼軌輸送機電機功率減少約1/2（國外同類型鋼軌輸送電機為30 KW），驅(qū)動500 m長鋼軌走行能夠達到高速運行，無功塌耗小。
    鋼軌輸送機的單條生產(chǎn)線需要安裝7臺，總功率為105 KW，采用的是“接力”傳輸方式，實際每根長軌條只需要15KW功率就滿足傳輸要求，每根焊接鋼軌傳送時間為30 min，用電量為7.5 kwh，一天輸送22根長鋼軌條，用電量為165 kwh，年用電量為49500 kwh，與原有生產(chǎn)線的鋼軌輸送模式相比較，單條生產(chǎn)線與25 m生產(chǎn)方式比較每年節(jié)能222750 kwh。
4、結(jié)束語
     綠色”鋼軌輥道輸送機設(shè)施先進，布局合理，機械化程度高，具有結(jié)構(gòu)精巧，占地面積少，節(jié)電能力強，生產(chǎn)效率高的特點，符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化焊軌生產(chǎn)線要求。
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