[科普中国]-复轨器

简介

运行在各矿区地面用井下线路上的矿车，由于超速、碰撞、线路质量等各种原因，经常会发生脱轨掉道现象，给生产、安全带来很大的影响2。QFG-I型矿车复轨器是专门为解决矿车复轨问题而研制的复轨工具。适用24kg/m钢轨 左、右成对使用.

当机车在运行中脱轨时，以往是使用人工撬车来使其恢复到正常轨道行驶，这种方法的缺点是效率低且很不安全。

列车脱轨问题在国际上已研究了100多年，但由于此问题的复杂性及其研究的困难性，致使此问题仍未得到很好的解决。实际脱轨事故的原因往往难以查明，甚至连评判脱轨的准则还存在一些问题。实际上，脱轨是铁路运输系统中典型而复杂的动力学问题，是列车与轨道(或桥梁)动态相互作用失常的结果，对脱轨问题的研究从来就是铁路运输系统研究中的重大基础课题，是一个综合性很强的多学科交叉研究领域，它涵盖了结构动力学、运动稳定性理论、结构稳定理论、车辆动力学、轨道动力学、桥梁工程学、轮轨相互作用理论、数值计算方法、现代控制理论等学科，属世界性难题。

车轮脱离轨道称为掉道，即车体相对于轨面发生了位置偏移。货车复轨是货车掉道的逆过程，所以复轨过程一般分为3步：车辆抬起、车辆平移和车辆复轨。其中第1步是重点，要求车轮最低点高于轨面；第2步是难点，车体平移要求准确、平稳。因此，火车复轨器作为火车脱轨时的自救装置，其设计目的就是既能轻松地完成举升运动又能实现准确的横移运动。

通过对常规复轨方法的研究，提出了液压千斤顶+可滚动支撑座平移式方案，为减小移动过程中产生的摩擦力，在支撑座地步设计车轮，使其能在左右挡板之间的轨道上滚动。

此设计方案涉及的是货车脱轨的自救装置，它将以往货车复轨的复杂运动分解为简单的抬升运动和平移运动，能最大限度的轻松安全的实现复轨，提供一种携带方便，又能及时完成货车复轨的复轨器。

针对以往复轨器安装方式落后，安全稳固性差，起复作业中易发生窜动或翘头轧翻等现象，本结构采用了座式结构。复轨器在工作过程中，其重心一直在左右挡板之间，采用抬升装置和平移装置的垂直结构，也能保证在横移时发生最大倾斜或横移受到最大阻碍也不会发生板缸分离或倒伏事件。为实现货车出现小范围内脱轨，不需要等待救援，2个人就可以操作，在左右挡板上各开了一个槽，方便工作人员手持，减轻劳动强度。

货车可采取多种方法起道，而本便携式复轨器体积小、重量轻、操作方便、复轨准确率高。在正常情况下采用本复轨器，仅有货车司机和跟车工就能打起掉道矿车。本产品的设计从满足实际需要出发，具有结构简单、方便实用的特点，便于推广，可解决企业实际困难，提高企业经济效益。

构成复轨的条件1、转向架与车体未分离，即上心盘与下心盘配合正常，未改变状态。3

2、转向架未散架，走行部正常。

3、车轮脱轨距离在复轨器的复轨范围之内。（一般为240mm）

复轨器的种类按外形分类a、人字型复轨器2

b、海参型复轨器

c、组装式复轨器

d、S－1型铝合金双向复轨器

按用途分类根据作用范围，复轨器分为普通线路上用、岔区专用、桥上专用、及端面复轨等四种复轨器。

a、岔区专用复轨器

b、桥上复轨器

c、端面复轨器和坡形铁

根据材质分类根据材质，复轨器可分为铸钢、合金铝、钢板焊接式三类复轨器。

复轨器的安装使用方法人字型复轨器的安装（1）左人右入（面对拉车方向）3

（2）同一枕木

（3）打紧楔铁

（4）填好石碴

（5）涂上油润

S－1型复轨器的安装（1）前方相同两钢轨的内外侧（与脱轨车轮相同）

（2）双向引导棱尖指向钢轨

（3）在轨座上和复轨器小端下面安放专用铝垫块（防止复轨器主体折损）

（4）用3根钩螺栓由钢轨底部穿进复轨主体安装孔并坚固

（5）涂好油润

（6）填好石碴

复轨器的不足、改进之处1、底座没有固定装置，存在装置工作过程中移动的可能性，降低了装置的安全性和可靠性4；

2、抬升油缸可选用手持式螺旋千斤顶，可在条件比较局限的情况下使用；

3、该装置适用环境比较局限，货车偏离轨道较远时，该装置无法使用；

4、该装置材料与尺寸数据不全，各部分强度设计不一定能够达到。

复轨器起复机车车辆的典型事例1、两个转向架脱轨在线路一侧（一个车体）5

特点：两转向架都在线路的同侧，车轮与钢轨接近平行。

方法：可在两转向架同时安放复轨器，在转向架运行的线路方向下铺垫石碴，然后将脱轨车辆与救援机车连结，（或用钢丝绳和套钩连结）。

2、两个转向架脱轨在线路两侧

特点：一个转向架轮对脱向一侧钢轨外，另一个转向架轮对脱向另一侧钢轨外。

方法：在距脱轨轮1～2根轨枕处，拉复方向的前转向架脱轨车轮前安放人字型复轨器，有条件时在后转向架前也安放人字型或海参型复轨器，用机车拉动复轨，如只有一对人字型复轨器，则须在沿后转向架运行的线路方向下铺垫好石碴，如只有单套组合式或海参型复轨器，则必须按现场情况安装两次，向两个方向拉动脱线车辆，才能使其两个脱线转向架复轨。

3、脱线过远或偏斜

特点：当脱轨车轮离钢轨较远，超过复轨器的复轨距离，或者脱轨车轮向钢轨外方向偏斜。

方法：采用逼轨方法作业，即选用逼轨器或用钢丝绳拉拽。

4、车轮脱轨成“骑马”状态

特点：“骑马”是指一个转向架一侧的两个车轮，一个在钢轨外侧，另一个在钢轨内侧。方法：理想的方法是采用钢丝绳调整拉复法，即在脱轨车轮前方铺垫石碴或铁板，一直铺到复轨器尾部，将钢丝绳一端挂在钢轨外侧脱轨车轮的轴箱上，另一端连结在机车车钩上，在脱轨车轮前方适当地点安放人字型复轨器，准备完毕后，指挥机车慢慢拉动，当脱轨车轮爬上复轨器后，即可停止拉动，将挂在轴箱上的钢丝绳取下，再挂在脱轨车轮的车钩上，重新拉动车辆即可复轨，

如果有二根相等长度的钢丝绳，可用两根钢丝绳同时挂在车辆第一根轴两侧的轴箱上，再用机车拉动，这样可一次复轨，不必改挂钢丝绳。

如果在断头线，或另一侧无动力时，车辆靠近断头线的转向架车轮呈“骑马”式脱轨，其起复方法与上述基本相同：将钢丝绳一端挂在机车车钩上，通过靠近机车一侧转向架的中心盘，再连结到脱轨在钢轨外侧的车轮轴箱上，将车轮拉到复轨器上即可停止，然后将挂在轴箱上的钢丝绳取下，再将机车直接与车辆车钩连结慢慢拉复。

还有一种方法是在脱轨车轮的任何一端反向安装复轨器，即左“入”右“入”或左“人”右“人”，并在车轮前进方向填满石碴、夹板、铁垫板等抬高车轮，拉动“骑马”的转向架使其两个轮对脱轨到线路同一侧，然后再利用复轨器使其复轨。

5、车辆脱轨在两轨之间

特点：事故多发生在专用线或施工地段，原因是轨距超限引发的脱轨。

方法：

（1）将脱轨轮对前方的钢轨扶正，利用轨撑、轨距杆、道钉进行固定；

（2）因轮对两侧的外侧距离大于1633mm，踏面宽度为107mm，所以要在小于1633mm处先安置一人字型复轨器，另一只复轨器安置在小于1526mm处（1526mm是一个车轮踏面已上轨面还有一个车轮仍在钢轨下面时，轮与轨的间距，即1633－107=1526mm）因轨距小于1526mm时车轮有可能将钢轨挤翻。
此时在脱轨车轮前面第一根枕木上安装一只复轨器，再在前面第二根枕木上安放另一只复轨器即可。

（3）以钢丝绳连结机车牵引复轨，车轮走行部下要垫石碴或铁板。

6、车辆在曲线上脱轨

特点：曲线脱轨起复比较困难，转向架与轨道的夹角增大，内外钢轨有高度差，往往从这边复轨后又从另一侧脱轨，所以根据具体情况进行起复。

方法：（1）事故发生在曲线头部时，如车辆斜度不大，可将车辆拉入直线段，然后按在直线线路的起复方法处理；
（2）按原脱轨方向往回牵引，并在内侧复轨器前方安设2m以上护轨以防止车轮复轨后受曲线影响继续脱轨。如车轮脱轨离外侧钢轨较远时，可将钢丝绳挂在轴箱上拉动，接近钢轨或拉上复轨后，再取下钢丝绳套在车钩上拉复。当然也可安装逼轨器使其靠近复轨器后再复轨。
7、车辆在岔区脱轨

特点：岔区脱轨一般多为跨线脱轨或辙叉心后端脱轨。

方法：（1）使用道岔专用复轨器的复轨方法
（a）将道岔连结杆的连结销卸下，使道岔成自由摆动状态，
（b）在靠近道岔的脱轨车轮前安放复轨器，如脱轨形式为跨线脱轨则用丁字形复轨器：如为辙叉心后端脱轨则用羊角形及撇、捺复轨器。撇、捺复轨器的选择要根据脱线车轮相对于线路的位置来确定。如第二转向架车轮脱轨时，同样安放复轨器，再用钢丝绳连结机车拉动使其复轨。
（2）使用组合式复轨器
（a）如脱线形式为跨线脱轨，则应拉紧道岔连结杆，使尖轨和基本轨密贴，如脱轨车轮为辙叉心后端脱轨，则应松开道岔连结杆。
（b）在靠近道岔的脱轨车轮前安放组合式复轨器（一内侧，一外侧），撇、捺形复轨器的使用要根据脱线车轮相对于线路的位置来确定。同样，如第二转向架车轮脱轨时也需安放复轨器。用钢丝绳连结机车拉动使其复轨。

8、机车撞出土挡

若机车从土档撞出后，陷得较深，不能采用拉复的办法时，可采用顶起后铺线复轨的办法，在前端两侧，用两个50t千斤顶将机车顶起，使机车与线路高度相近，再在前端梁底下垫上枕木垛。然后，在车底下铺垫石碴，铺上钢板或枕木或穿入歪倒的钢轨，落下千斤顶，使车轮轧上钢板或钢轨腹部。最后在尽头线末端处安放端面或人字形复轨器，用机车牵引复轨，如图7－4－11所示。
9、机车脱线

比较大，起复难度要比车辆大。且因机车前部有排障器，故在机车前部安放复轨器容易被挤走。所以机车脱轨起复时要综合考虑机车特点及脱线状况，避免多次反复，争取一次复轨成功。

（1）起复机车的一般注意事项

①如机车后部没有排障器，可采取倒退的方法复轨。

②拆除排障器费时较多，一般不宜采取。
③将复轨器离开机车前部2m左右安放，然后在复轨器至机车间垫石碴、铁板（要垫高至钢轨平面），再拉动机车使车轮滚上石碴，这时排障器也随之抬高，不致碰走复轨器。继续拉动可使脱轨车轮复轨。

④将复轨器安装在机车两转向架之间，根据脱线车轮相对复轨器的位置，确定机车向前或向后拉动使其复轨。

⑤因为机车重量大，转向架转向困难，特别是对三轴转向架，利用复轨器迫使脱轨车轮复轨的力量和拉动的力量都很大。因此，当机车轮脱轨时，要请求2～3台机车救援。

⑥如一个轮对脱线，可采用复轨器复轨。如脱线车轮较多，最好不用复轨器而采用其他起复方法。

（2）内燃、电力机车起复注意事项

内燃、电力机车脱轨时，车轴齿轮箱、均衡梁及制动装置等部件与地面接触，容易被刮坏。在拉复时，这些部件还容易碰带复轨器，给复轨工作造成很大困难。为克服齿轮箱等部件与地面的摩擦阻力，不论安放何种复轨器，均应首先在脱轨车轮与复轨器间垫上石碴或斜面垫板等物，形成拉复时抬高机车的条件，使车轮容易爬上复轨器。如果脱轨后车轮距钢轨较远，可采用逼轨的方法，使车轮靠近钢轨，然后再使用复轨器复轨。