自行走式轨道台车在地铁车辆段库内高处作业的应用.docxVIP

1?工程概况

北京地铁6号线二期东小营车辆段位于通州东部东小营村附近，地处运河北岸，是完善6号线车辆检修功能的重要配属工程之一，功能定位为本线架修基地，同时考虑6号线西延的检修。总建筑面18.4万m2，项目于2017年2月3日开工，根据工期要求，2018年1月27日电客车入库（电客车入库前已基本完成库内支架、管线安装及装饰装修工程），因此项目具有任务重、工期短的特点。

北京地铁6号线二期东小营车辆段运用库长254?m，宽138?m，结构层高9.2?m，建筑面积39?154?m2，共计18股道；联合检修库长283?m，宽149?m，结构层高8.5~14.3?m，建筑面积42?725?m2，共计8股道，地面设有检修坑。在库内顶棚超细无机纤维喷涂及各类管线及支架的安装等施工前，地铁轨道全部安装到位。由于结构建筑高度大，库内地面情况复杂，初期主要依靠简易轨道台车进行施工，搭设方式为单股道台车，采用轨道轮?48?mm钢管扣件操作架的形式进行搭设，现阶段依然延用这种简易搭设方式，当台车作业范围不足时同时引入升降车进行辅助，但仍会出现不能满足升降车设备站位的情况，存在操作盲区，导致施工降效，因此依据实际工况背景，研发了在两轨道上搭设新型自行走式轨道台车进行高处作业。

2?研究思路及措施

新型自行走式轨道台车主要以传统单股道钢管扣件搭设的可滑动操作架的工作机理为研究主线，并结合了升降车独立机动行走的优点。新型自行走式轨道台车主要从以下几个方面进行优化设计并制订解决措施。

（1）实现轨道台车的自行走。解决措施：利用检修沟安装电动卷扬机为轨道台车提供行走动力。

（2）控制台车轨面上滑移。解决措施：控制行驶速度，利用铁楔制动。

（3）提高轨道台车抗倾覆能力。解决措施：承重底盘增加同步液压系统。

（4）跨两轨台车底盘可重复周转，提高组装效率。解决措施：组拼式型钢底盘设计，铰接连接。

（5）操作架搭设便捷。解决措施：结合盘扣架快速搭拆特点，优化操作架体系。

3?轨道台车设计

轨道台车主要分为基础及上部操作架两部分，根据单股轨道标准轨距1?435?mm，将两股道检查坑线路中心距离4.6?m作为台车轮距的设计参考值，操作平台遵循架体稳定及轻量化要求，利用盘扣架的连接及材料特点，按照立杆、横杆模数做架体设计，设计立杆横距1.8?m、1.5?m，纵距1.8?m，由此确认轨道台车承重结构尺寸为5.4?m×6.9?m，上部盘扣式操作平台架体搭设高度为7.5?m（含1.5?m护栏）。轨道台车设计如图1所示。

图1?轨道台车设计示意

3.1?设计原理

通过电动卷扬机行驶至施工部位，采用电驱液压装置稳定台车底盘，搭设架体，实现高处作业。

3.2?台车主要设计参数

台车移模速度10?000?mm/min；台车承受荷载10?t；台车行走形式为电动卷扬机牵引；液压系统压力63?MPa；电源电压及频率分别为380?V、50?Hz；台车总功率12.5?kw，其中行走电机功率11?kw，液压驱动电机功率1.5?kw；台车外形尺寸（长×宽×高）6?900?mm×5?400?mm×7?700?mm。

3.3?台车主要结构设计

轨道台车由行走、制动、电器液压稳定系统、承重装置、盘扣架操作平台等部分组成。台车主体由承重底盘及操作架体两部分组成，底盘采用Q235型钢作为主梁及次梁，采用盘扣式架体进行平台搭设。台车底盘自上而下，首层为架体转换层，盘扣架直接搭设在本层次梁上；中层为承重层，将较大主梁布置在本层，直接承受次梁的荷载；中下层为稳定层，采用4根角钢呈十字形铰接在连接板上，用于保证底盘的稳定性；下层为轨行层，采用4个独立式直径600?mm的轨道轮直接铰接在主梁上；在台车次梁上的4个角点采用垂直液压系统稳定台车；底盘部分全部采用铰接，为底盘的运输及组装提供极大的便利条件。上部架体主要分为3个功能区，分别为承重结构区、架体内侧增设的楼梯区、顶部满铺踏板的操作区。

（1）台车行走。台车行走是靠针梁中的一台电动卷扬机滚筒上的循环钢丝绳实现的。卷扬机固定在库内结构检修沟的柱子上，滚筒钢丝绳两端固定在台车次梁的居中位置。电动卷扬机旋转使台车向前运动从而完成行走任务。

（2）制动。台车主要依靠铁楔进行制动。

（3）电器液压稳定系统。在台车次梁上的4个角点采用垂直液压系统稳定台车，主要采用多作用电动同步液压千斤顶，型号为DYG?50/500，最大伸出高度1?125?mm，油缸外径140?mm、内径100?mm，活塞杆直径70?mm，工作压力63?MPa，自重63?kg，电动泵站1.5?kW。

（4）承重装置。主梁尺寸H300?mm×155?mm×8?mm×10?mm，次梁尺寸H250?mm×15?mm×8?mm×10?mm，材质Q235B。承重装置模型如图2所示。采用midasGEN有限元结构计算软