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摘 要 分析RM80型清筛机作业后水平不能实时显示的缺陷，提出安装捣固车电子摆水平传感器的解决方法，并介绍具体的实现过程。
关键词 清筛机；水平；测量；电子摆
中图分类号：U215 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0131-01
近年来随着铁路发展的不断加快，铁路运营速度和运营里程都有了大幅提高，这对我们的线路修理质量和效率提出了很高要求。RM80型清筛机是我国于20世纪80年代引进于奥地利普拉塞-陶伊尔公司的一款大型养路机械，它可一次性完成道砟挖掘、道砟筛分、净砟回填、污土抛送，也可以进行抛床作业，其作业效率高、性能稳定，长期以来一直是铁路清筛施工的主力机型，但是它存在作业时不能对线路水平实施精确控制的缺陷，已经不能够完全满足当前铁路清筛施工的需要。
1 技术分析
1.1 RM80清筛机水平控制方式
RM80清筛机普筛作业时由置于枕底的扒链将道碴带出，经过三层振动筛筛分后再将净砟回填，其作业后线路横向水平的大小取决于回填钢轨外侧和轨枕下方的石碴量。而石碴量的分配主要由操作人员凭经验控制，具体是由操作人员操作道碴回填分配开关，控制轨枕下回填道碴的数量。为减少偏差，一般会在车尾部安排线路辅助调查人员用水平道尺进行测量，如果出现偏差较大，及时反馈操作人员进行调整。
1.2 现行控制方式存在的缺陷
1）威胁后续作业车辆进入清筛地段的行车安全。线路水平误差过大容易导致后续车辆脱轨，这在以往的施工过程中有过多次教训。
2）线路水平无法得到保证。施工现场灰尘较大，而且夜间施工较为频繁，道碴回填分配装置操作人员观测条件较差，而且道碴回填量全凭经验判断，实际误差较大，无法保证线路水平。
3）影响后续捣固施工效率和质量。清筛地段的起道量较大，捣固车在大起道时不能同时调整大水平，如果水平误差较大，就需要进行反复捣固，这大大降低了施工效率，浪费了宝贵的封锁时间。而且即便是反复捣固，小高低基本难以消除，线路的平顺度大打折扣，线路开通后，列车运行的平稳性受到影响。
1.3 技术改造的功能目标
1）实现作业线路水平的实时数字显示。
2）显示装置便于地面操作人员随时观察。
3）水平显示误差控制在10 mm内。
2 改造方案
2.1 改造方案的探索
我们先后具体考虑过三种方案。
方案一：在工作位置加装工作小车，进行线路水平的实时测量并能够进一步完成自动配碴调平，在现场实现存在困难。一是作业点空间狭小，而且要加装工作小车必须有气动垂直和水平加载力，否则小车根本无法稳定落入轨道。二是测量困难，数据不够真实，因为作业点钢轨由夹钳提起，没有完全落下，即使不考虑作业时需要减轻道床阻力因素，让钢轨自由落下，但是因为没有经过车轮重压也不能反映真实线路水平状况。
方案二：我们就选择了带刻度的水平仪装在清筛机尾部的梁上，它能对后转向架轮对经过的线路水平情况进行测量，得出相对的线路水平数据，提供给操作人员，经现场实验，它也能在一定程度上防止作业过程中水平失控情况，但是也存在需要专门安排读数人员，读数人员脱离防护之外，观察位置不便，存在安全隐患。
方案三：在经过近一年的探索之后，综合上面两个方案，我们在改造过程中决定，我们决定在2号位安装电子摆来解决这一难题，电子摆的原理就是利用一摆锤在重力作用下，当钢轨左右出现偏差时，摆锤偏转某一角度，与摆锤共轴的电位器也偏转同样的角度；于是电位器输出一电压，该电压放大后作为电子摆的输出。另外在操作号位安装数字显示装置，向操作人员实时反映线路水平状态。
2.2 实施方案
2.2.1 需要的材料
电子摆、813SV电源板、四芯信号线、ZS99B33-20-005179电路板、PZ88/3显示板、角钢等，这些都是常见的大型养路机械配件。
2.2.2 具体实施过程
将清筛机停在一平直的线路上，确定安装电子摆的位置，加装电子摆安装支架，用水平尺进行水平校正。在清筛机后司机室内接24 V电源连接到813SV电源板上输出±15 V电源。1脚接-15 V，3脚接+15 V，2脚接信号，6脚接地。2脚的输出端接ZS99B33-20-005179电路板1脚（2/3/4/5都可以供选择），ZS99B33-20-005179电路板F输出端接显示板7或8。显示板5、6脚24 V电源，3、4、A接地。如图1。
图1
2.2.3 本改造方案中尚存在的不足
1）测量点只能设置在清筛机尾部，还不能完全反应作业位置情况，只能说是在目前情况下所能做到较好的选择。
2）因为是利用的现有的大机配件，安装起来连线比较复杂，如果能够由厂家开发的话，可以讲大部分电子元件完全集中在一块电路板上。
3）不能够实现对道碴回填量及线路水平的自动控制，该系统只能实现测量功能，具体水平调节还是依靠人工手动实现，未能实现真正的自动化。
3 总结
在RM80清筛机上加装显示电路，虽然并没有在作业功能上有所改变，但是经证明它在提高清筛机作业质量发挥了很好的作用，为大机作业质量的改进提供了借鉴经验；而且只是利用现成的技术条件，所有的元器件都是就地取材，所以改造实现起来比较容易。在现场的实践过程中该测量系统有效的帮助操作人员进行线路水平控制，起到了保证施工安全，提高施工效率和质量的作用。
参考文献
[1]尤仁智.实现RM80清筛机普筛作业线路横向水平的自动控制[J].上海铁道科技，2008（2）.
[2]钟声标.全断面道砟清筛机[M].中国铁道出版社，2008.
关键词 清筛机；水平；测量；电子摆
中图分类号：U215 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0131-01
近年来随着铁路发展的不断加快，铁路运营速度和运营里程都有了大幅提高，这对我们的线路修理质量和效率提出了很高要求。RM80型清筛机是我国于20世纪80年代引进于奥地利普拉塞-陶伊尔公司的一款大型养路机械，它可一次性完成道砟挖掘、道砟筛分、净砟回填、污土抛送，也可以进行抛床作业，其作业效率高、性能稳定，长期以来一直是铁路清筛施工的主力机型，但是它存在作业时不能对线路水平实施精确控制的缺陷，已经不能够完全满足当前铁路清筛施工的需要。
1 技术分析
1.1 RM80清筛机水平控制方式
RM80清筛机普筛作业时由置于枕底的扒链将道碴带出，经过三层振动筛筛分后再将净砟回填，其作业后线路横向水平的大小取决于回填钢轨外侧和轨枕下方的石碴量。而石碴量的分配主要由操作人员凭经验控制，具体是由操作人员操作道碴回填分配开关，控制轨枕下回填道碴的数量。为减少偏差，一般会在车尾部安排线路辅助调查人员用水平道尺进行测量，如果出现偏差较大，及时反馈操作人员进行调整。
1.2 现行控制方式存在的缺陷
1）威胁后续作业车辆进入清筛地段的行车安全。线路水平误差过大容易导致后续车辆脱轨，这在以往的施工过程中有过多次教训。
2）线路水平无法得到保证。施工现场灰尘较大，而且夜间施工较为频繁，道碴回填分配装置操作人员观测条件较差，而且道碴回填量全凭经验判断，实际误差较大，无法保证线路水平。
3）影响后续捣固施工效率和质量。清筛地段的起道量较大，捣固车在大起道时不能同时调整大水平，如果水平误差较大，就需要进行反复捣固，这大大降低了施工效率，浪费了宝贵的封锁时间。而且即便是反复捣固，小高低基本难以消除，线路的平顺度大打折扣，线路开通后，列车运行的平稳性受到影响。
1.3 技术改造的功能目标
1）实现作业线路水平的实时数字显示。
2）显示装置便于地面操作人员随时观察。
3）水平显示误差控制在10 mm内。
2 改造方案
2.1 改造方案的探索
我们先后具体考虑过三种方案。
方案一：在工作位置加装工作小车，进行线路水平的实时测量并能够进一步完成自动配碴调平，在现场实现存在困难。一是作业点空间狭小，而且要加装工作小车必须有气动垂直和水平加载力，否则小车根本无法稳定落入轨道。二是测量困难，数据不够真实，因为作业点钢轨由夹钳提起，没有完全落下，即使不考虑作业时需要减轻道床阻力因素，让钢轨自由落下，但是因为没有经过车轮重压也不能反映真实线路水平状况。
方案二：我们就选择了带刻度的水平仪装在清筛机尾部的梁上，它能对后转向架轮对经过的线路水平情况进行测量，得出相对的线路水平数据，提供给操作人员，经现场实验，它也能在一定程度上防止作业过程中水平失控情况，但是也存在需要专门安排读数人员，读数人员脱离防护之外，观察位置不便，存在安全隐患。
方案三：在经过近一年的探索之后，综合上面两个方案，我们在改造过程中决定，我们决定在2号位安装电子摆来解决这一难题，电子摆的原理就是利用一摆锤在重力作用下，当钢轨左右出现偏差时，摆锤偏转某一角度，与摆锤共轴的电位器也偏转同样的角度；于是电位器输出一电压，该电压放大后作为电子摆的输出。另外在操作号位安装数字显示装置，向操作人员实时反映线路水平状态。
2.2 实施方案
2.2.1 需要的材料
电子摆、813SV电源板、四芯信号线、ZS99B33-20-005179电路板、PZ88/3显示板、角钢等，这些都是常见的大型养路机械配件。
2.2.2 具体实施过程
将清筛机停在一平直的线路上，确定安装电子摆的位置，加装电子摆安装支架，用水平尺进行水平校正。在清筛机后司机室内接24 V电源连接到813SV电源板上输出±15 V电源。1脚接-15 V，3脚接+15 V，2脚接信号，6脚接地。2脚的输出端接ZS99B33-20-005179电路板1脚（2/3/4/5都可以供选择），ZS99B33-20-005179电路板F输出端接显示板7或8。显示板5、6脚24 V电源，3、4、A接地。如图1。
图1
2.2.3 本改造方案中尚存在的不足
1）测量点只能设置在清筛机尾部，还不能完全反应作业位置情况，只能说是在目前情况下所能做到较好的选择。
2）因为是利用的现有的大机配件，安装起来连线比较复杂，如果能够由厂家开发的话，可以讲大部分电子元件完全集中在一块电路板上。
3）不能够实现对道碴回填量及线路水平的自动控制，该系统只能实现测量功能，具体水平调节还是依靠人工手动实现，未能实现真正的自动化。
3 总结
在RM80清筛机上加装显示电路，虽然并没有在作业功能上有所改变，但是经证明它在提高清筛机作业质量发挥了很好的作用，为大机作业质量的改进提供了借鉴经验；而且只是利用现成的技术条件，所有的元器件都是就地取材，所以改造实现起来比较容易。在现场的实践过程中该测量系统有效的帮助操作人员进行线路水平控制，起到了保证施工安全，提高施工效率和质量的作用。
参考文献
[1]尤仁智.实现RM80清筛机普筛作业线路横向水平的自动控制[J].上海铁道科技，2008（2）.
[2]钟声标.全断面道砟清筛机[M].中国铁道出版社，2008.