RGH20C型道岔打磨列车走行传动系统研究

赵建设

(郑州铁路局郑州工务机械段，河南 郑州 450000)

RGH20C型道岔打磨列车是由美国HTT公司生产，用于道岔上钢轨的打磨，以消除长期使用后钢轨形成的肥边、波浪磨耗、鱼鳞纹等病害，达到延长钢轨使用寿命，提高列车通过的平稳性、舒适性的目的。该车自带走行传动动力，在这里主要对其走行传动系统进行分析研究。

RGH20C道岔打磨车的两节车都具有独立动力，每节车的后转向架，即整车靠中间的两套转向架是驱动转向架，每套转向架上各有两个驱动轴，两套动力转向架的结构和控制完全相同，驱动轴不能独立运转，这与计算机控制系统的设计有关。

1 走行液压系统组成元件

(1)走行液压泵。每根驱动轴都有一台单独的液压泵驱动，液压泵上设计有补油泵，补偿系统压力。

(2)液压马达。每根驱动轴都有一台液压马达驱动，每个液压马达由一台液压泵驱动，液压马达与驱动齿轮箱相连，实现动力的输出。

(3)控制元件。包括压力阀、流量阀、限压阀和方向阀等，它们的作用是根据需要对液压系统中液压油的压力、流量和流向进行调节控制。

(4)辅助元件。包括压力表、滤油器、冷却器、管件及油箱等。

(5)工作介质。工作介质采用的是FR－46液压油，具有阻燃、抗磨特点。

2 走行系统构成

每台发动机通过分动齿轮箱驱动两台走行液压泵，每台走行液压泵驱动一台双向变量液压马达，液压马达驱动一根动轴，提供走行、作业运行动力。

单节车液压走行系统采用封闭式液压形式，其结构如图1所示。

图1 单节车液压走行系统框图

(1)液压驱动方式和工作原理与PGM－48型线路打磨列车相同，只是每根轴由一台走行液压马达驱动(左侧虚线框)。

(2)四轮驱动控制阀用来平衡同一动力转向架上两根轴的压力。右侧虚线框图内显示的是道岔打磨列车四轮驱动设计，正常运转情况下，四轮驱动控制阀为常闭位，两根驱动液压泵的高压油路通过四轮驱动控制阀接通，平衡泵的输出压力，然后驱动两台液压马达，实现四轮驱动。当一根轴出现空转打滑时，由于车轮空转导致系统压力降低，为了减少两根轴的驱动压力损失，四轮驱动控制阀关闭。

3 走行系统的电液控制结构

道岔打磨列车的走行系统与jupiter计算机控制技术结合起来，通过jupiter计算机所构成的网络系统来控制整个液压走行系统(如图2)。

图2 走行系统电液控制结构

道岔打磨列车走行系统的控制比较简单，单车的控制是通过jupiter计算机系统的网络模块控制和监控实现的。两节车的连挂运行是通过计算机系统软件设计通过网络连接实现的。

4 走行系统的控制

如图2所示，以1号车走行控制为例:1号车jupiter计算机(JAM)接受操作人员通过走行控制手柄(连接到5号CAN模块)输入的命令，在计算机内部分析操作人员所需的行驶速度，同时将数据转化为电信号通过CAN11模块控制两台液压泵上的比例电磁阀，达到控制液压泵的排量、输出油压和方向的目的。液压泵输出的压力油经过限压阀和安全阀之后，经过四轮驱动控制阀平衡两台液压泵的输出压力，然后经液压管路输入给与车轴齿轮箱相连的两台液压马达。同时，CAN12模块也根据计算机输入的信息，控制安装在液压马达上的比例电磁阀，达到控制液压马达排量和转速的目的。这样，在液压泵输出的高压油液的驱动下，液压马达开始旋转，并通过驱动齿轮箱驱动车轴转动，驱动车辆走行。

安装在液压泵上的两个压力传感器将测量的油压值转换为电信号，通过CAN13模块传输到jupiter计算机;jupiter计算机根据输入的前端轴和后端轴的油压信号数据，分析对比两根驱动轴的高压压力差是否在所设定的范围内，以控制是否切断四轮驱动。假设在运行中，出现了前端轴车轮空转打滑，后端轴车轮正常运转的现象，计算机会根据分别装在两台液压泵上的压力传感器的压力值计算压力差，当压力差超过设定值时(四轮驱动压力设置值)，自动关闭四轮驱动控制阀，切断前端轴与后端轴的液压系统油路连接，此时，两根轴的驱动是完全独立的。由于前端轴车轮空转打滑，驱动压力损失，而后端轴没有出现空转打滑，则后端轴可以继续保证正常的驱动压力，这样就避免了后端轴液压系统驱动压力的损失。当前端轴空转打滑消失后，计算机会根据分别装在两台液压泵上的压力传感器的压力值计算压力差，当压力差小于设定值时，自动开启四轮驱动控制阀，接通前端轴与后端轴的液压系统油路连接，此时，两根轴的驱动压力又达到相互平衡，实现四轮驱动。

道岔打磨列车两车连挂后的走行控制是通过计算机远程控制连接实现的，驱动压力的匹配也是电脑自动调整，不需要人工设定。

道岔打磨列车的两车的动力转向架结构是一样的。在走行系统电控网络中，走行jupiter计算机为控制中心，负责协调各轴的运转，协调各轴的泵和马达的输出功率近似一致，避免某个马达因扭矩过大而造成损坏或损坏相关控制阀和管路，有效地保护液压系统。

RGH20C型道岔打磨车是我局也是我国第一个由HTT公司引进的先进的自动化打磨设备，已广泛应用于我局各个支干线的作业施工，它比之原来的人工打磨具有高效性、连续性、平顺性以及对作业环境的要求低等许多优点，并逐渐应用于高速线路、地铁的打磨施工，打磨施工已经在铁路线路维护中担任了越来越重要的角色。

［1］汪奕.钢轨打磨列车［M］.北京:中国铁道出版社，2008.

［2］姜继海.液压传动［M］.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2007.

［3］毛必显.大型养路机械电子电路技术基础［M］.成都:西南交通大学出版社，2005.