简易道岔拔销器的制作与运用

简易道岔拔销器的制作与运用

钟定军  李永波

中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司喀什基础设施段  新疆喀什844000

摘要：本文介绍一种简易道岔拔销器的设计、研发过程及其在实际道岔养护维修过程中的应用效果。道岔是铁路轨道结构中的关键部件，销钉在道岔的日常养护和维修过程中需要更换或取出，以实现道岔的养护和维修目的。而道岔拔销器是一种适用于铁路提速道岔养护维修的重要工具之一。根据工务现场实际作业需求设计研制简易道岔拔销器，旨在提高道岔销钉取出效率和降低作业难度。

引言：道岔作为铁路轨道的关键组成部分，其养护维修工作至关重要。销钉在道岔的联结和紧固中起到重要作用，但传统的销钉取出方式存在诸多不便，如：操作复杂、部件易损坏变形等，因此需要从滑床板与销钉的安装结构着手，通过螺旋杆件、长旋螺母、力臂杆、平面轴承等零部件与滑床板之间的力学关系，进而设计一款强度高、操作简单、经久耐用的简易道岔拔销器。对提高作业效率、作业安全、减少运用成本起着至关重要的作用。

一、对现有液压型道岔拔销器实际应用分析

（一）结构复杂。现有液压型道岔拔销器由手动液压泵、快速接头、高压软管、销钉拔出工作头等部件构成。销钉拔出工作头由双柱塞顶推油缸和销钳组织。

（二）造价昂贵。现有液压型道岔拔销器每台售价在2000元及以上，且维修成本高，仅一个密封圈的售价在20元以上，维修不方便。

（三）强度不高。现有液压型道岔拔销器的手动液压泵密封装置、密封垫圈、高压软管容易损坏或漏油。

（四）携带不方便。现有液压型道岔拔销器组成部件较多，且各部件需要精细化管理，以防止磕碰、漏油、变形；该设备整机质量在14kg左右，日常铁路维修需要1-2人搬运该设备。

（五）受自然环境限制。现有液压型道岔拔销器适用于温度、湿度及铁路周边环境较适宜的地区。在条件恶劣的环境下，该产品性能降低，特别是风沙较多，雨水酸碱度值较高的地区，道岔销钉锈蚀后，现有液压型道岔拔销器易损坏，进而造成工作效率低。

二、简易道岔拔销器的特点与应用优势

通过对道岔转辙部分及护轨部分销钉安装结构的研究，对现有液压及简易道岔拔销器的结构、原理和使用方法进行对比分析。并通过实际运用取得较好的效果。

（一）结构简单。简易道岔拔销器由螺旋杆件、长旋螺母架、力臂杆、平面轴承等简易零部件构成。

（二）成本低廉。加工制作1台简易道岔拔销器成本价在200元左右，且各部件市场易采购，加工组装简单。维修保养成本低廉、操作简单、维修方便（定期加注润滑油脂）。

（三）强度高。简易道岔拔销器使用通用10.9级高强度螺母，长度为250mm（φ22mm）的螺旋杆件，长度为40mm的长旋螺母，厚度为16mm的钢板切割拼装而成。

（四）携带方便。简易道岔拔销器重量为1kg左右，单人单手即可以携带，单人就可以完成道岔销钉的拆卸工作。

（五）不受自然环境限制。简易道岔拔销器适用于各类作业环境，不会因作业环境而影响设备性能与工作效率。

三、实际应用效果

（一）节支降耗工作明显

简易道岔拔销器维修成本仅需几元至十几元，维修门店较多、维修方便；现有液压型道岔拔销器维修成本需几十元至几百元不等，且部分配件不零售，或按组成部分出售。偏远地区路途遥远、邮递费较高、等待时间较长。简易道岔拔销器有效节约了维修成本的支出。

（二）工作效率高，外界影响因素少

与传统的销钉取出方法相比，使用简易道岔拔销器能够快速、精准的拔出销钉，大大提高了作业效率。若拆卸道岔转折部分一侧销钉，使用简易道岔拔销器配合电动螺栓扳手或棘轮快速扳手进行拆卸，仅需1人，耗时5分钟；而使用现有液压型道岔拔销器需2人配合，耗时约15分钟。现场实验表明，使用简易道岔拔销器提高了拆卸滑床板销钉的作业效率，平均每个销钉的取出时间缩短了33%。

（三）降低劳动强度

简易拔销器的设计符合人体工程学，操作手便于操作，在使用的过程中劳动强度明显降低了，减少了因长时间高强度作业导致的疲劳，避免了天窗时间不充足给行车安全带来的隐患。

（四）保障作业安全

因现场操作过程有序可控，从而避免了销钉拔出瞬间可能出现的工具滑落、销钉飞溅等安全隐患的发生，精准操作的同时也减少了人身伤害的风险。

四、设计工作原理及结构

（一）结构设计

简易道岔拔销器主要有三部分组成：

一是工作头部。根据道岔销钉的尺寸设计工作头部形状，如对于方形销钉帽，设计与之匹配的方形活动卡槽，解决工作面小的难题。

二是连接部。采用高强度螺杆螺母及水平轴承，保证在施力的过程中不会弯曲变形。

三是受力部。该部整体框架及横梁均采用15mm厚度的钢板按照设计尺寸加工、焊接而成，确保整体的框架结构强度符合要求。

（二）理论分析

通过对道岔销钉受力情况和道岔滑床板安装结构分析，确定拔销器的最佳施力角度和力的大小范围，根据材料力学原理，计算工作头部和联结部在承受最大力时的强度和变形情况，确保拔销器的安全可靠性。该拔销器主要采用机械螺旋和杠杆原理产生出足够的拔销力，通过棘轮快速扳手或电动扳手提供稳定的压力，由长旋螺母架组成一个框架支撑结构，由电动螺栓扳手或棘轮快速扳手将作用力通过螺旋杆件传递至力臂杆，在平面轴承及螺母、丝扣作用下实现作业力的方向转换，承销钳夹持道岔滑床板销钉移动，以达到销钉拔出的目的。本装置主要采用机械螺旋结构利用旋转的螺旋杆使拔销头产生直线位移，从而实现销钉的取出。为了保证拔销过程中拔销器的稳定性，设计了有效的固定和导向装置，通过在拔销器底部设置与道岔结构相匹配的拔销头，使其在工作时能够牢固的固定在销钉上及滑床板上，同时由导向螺旋杆带动拔销头沿着销钉安装方向进行运动。

（三）材料选择

一是强度性要求。由于需要施加一定的力来拔出道岔中的销钉，所以材料应具备较高的强度，能够承受较大的拉力与压力，通常在工作头部和连接部选用硬度高、耐磨性好的材料，选用10.9级的螺栓、螺母，以避免在操作过程中出现变形和损坏，进而可以满足频繁使用的需求。

二是耐磨性要求。在拔销过程中，拔销器会与销钉以及周围的金属部件产生摩擦。为了保证拔销器的使用寿命，材料要求有良好的耐磨性，例如反复使用的螺帽。对拔销器的关键部位使用耐磨材料，以提高其耐磨性。

三是韧性要求。材料还要具备一定的韧性,这样就可以防止拔销器在收到冲击力或者意外外力时发生脆性断裂现象发生，例如选用道岔加长螺栓就可以满足强度和韧性的要求。

五、结论

道岔拔销器是铁路维修不可或缺的工具，且影响着天窗修作业效率。随着铁路运输的快速发展，对天窗修作业效率要求越来越高。简易道岔拔销器通过合理的设计和研究实验，在道岔维修工作中表现出了良好的运用效果，提高了销钉取出效率和安全保障，减低了劳动强度，具有较高的推广价值，为铁路道岔维护工作提供了有力的支持。在未来的研究中，可以进一步优化设计，在降低拔销器的维修成本和提高工作效率、增强耐用性等方面继续研究与创新。