提起膠粘，人們往往想到的是壁紙、鞋子、紙張等物體，其實，在鐵路上也需要用到膠粘技術(shù)——軌道膠接。鋼軌在軌道中以連續(xù)梁的形式直接承受著機車車輛傳來的荷載，為車輪提供連續(xù)、平順和阻力最小的滾動表面，而鋼軌接頭在構(gòu)造上破壞了鋼軌的連續(xù)性，降低了軌道的承載強度，增加了列車的阻力和沖擊力，在荷載作用下接頭范圍內(nèi)鋼軌、軌枕、道床所受的力及變形較其它部位都成倍增加。

現(xiàn)有待改進環(huán)節(jié)

由于高速鐵路對鋼軌接頭質(zhì)量的嚴(yán)苛要求，傳統(tǒng)緩慢的作業(yè)模式已無法滿足日益繁忙的鐵路運營要求。目前軌道膠接多為人工操作，精度無法滿足要求，對軌效率低；軌道夾板及加熱箱完全采用人工搬運，勞動強度大；軌道螺栓擰緊為人工操作，施工效率低。

（1）接頭平直度控制完全靠人工反復(fù)調(diào)節(jié)，對軌效率較低，對軌質(zhì)量受員工水平影響較大。

（2）對軌工裝變形大，精度低：

a.側(cè)頂平臺功效下降；側(cè)頂平臺因制作精度、安裝精度及頻繁的使用磨耗后，功效下降，部分平臺晃動較大，以至于絞動絲桿會影響接頭平直度。

b.鋼軌上下料采用天車吊運，天車繁忙時，不能及時吊運軌件。

c.夾板上料完全采用人工搬運，單塊夾板約35kg，勞動強度大。

d.加熱箱人工抬上抬下，既危險又費力。單個膠接軌需要搬運4次加熱箱，加熱箱頻繁搬運容易導(dǎo)致?lián)p壞。

e.膠接軌螺栓擰緊為人工，最大扭矩達1100N·m，勞動強度大；單個膠接軌6個螺栓，單班8根，總需要擰緊48個螺栓，總時間約35min，難以滿足使用效率。

圖1人工生產(chǎn)車間現(xiàn)狀

自動化膠接改進目標(biāo)

經(jīng)過用戶慎重調(diào)研，從鐵建系統(tǒng)內(nèi)合格供應(yīng)商中選擇北鋼聯(lián)作為技術(shù)顧問，這得益于在鋼鋁復(fù)合軌自動化生產(chǎn)線、軌排自動化裝配線、預(yù)埋槽智能焊接生產(chǎn)線等軌道型精密項目的實施經(jīng)驗。經(jīng)過北鋼聯(lián)工程團隊的調(diào)研，決定先幫助用戶確定改造目標(biāo)，再完成項目執(zhí)行。

（1）改進線體結(jié)構(gòu)，一體式改為支座式；結(jié)構(gòu)剛度在3噸重鋼軌的微碰撞作用下不發(fā)生明顯變形。

（2）增加自動化對正系統(tǒng)，主要用于接頭對正和軌縫控制。接頭軌頂面及側(cè)面直線度小于0.2mm/m。

（3）鋼軌從上料打砂、吊運至膠接區(qū)、膠接后卸軌等全過程實現(xiàn)自動化搬運。

（4）加熱箱、夾板搬運裝置，用于夾持夾板放入鋼軌膠接面、夾持加熱箱合箱、開箱等。

（5）配置螺栓自動化擰緊裝置。

（6）配置鋼軌與夾板自動除銹清洗裝置。

自動化膠接解決方案

軌道自動化膠接線主要分為原料及成品工件庫、拋丸處理區(qū)、軌道膠接處理區(qū)四大工序區(qū)段，包括轉(zhuǎn)運行車、拋丸上料軌道、夾板工裝、自動靠模機、固定式/移動式動力輥道機、加熱器安裝小車、夾板安裝小車、下料輥道、機械手及生產(chǎn)線控制系統(tǒng)等，示意圖如下。

圖2自動化膠接車間示意圖

主線構(gòu)成

線體由兩臺自動靠膜機、兩臺固定式動力輥道機、6臺移動式輥道機構(gòu)成。自動靠膜機可實現(xiàn)鋼軌的自動靠模，旋轉(zhuǎn)編碼器記米輪可以確保兩側(cè)軌間距精度。

圖3自動靠模機示意圖

加熱器、夾板安裝小車

夾板及加熱器安裝小車的夾緊結(jié)構(gòu)均設(shè)計為剪刀式結(jié)構(gòu)，小車在6條膠接線之間流轉(zhuǎn)，兩側(cè)夾板可同時就位，實現(xiàn)高效組裝。

圖4夾板/加熱器安裝小車側(cè)視圖

圖5膠接工藝流程圖

依據(jù)軌道膠接車間自動化改造項目的實施經(jīng)驗，中鐵集團將在全段范圍內(nèi)開展無縫鐵路、智能膠接試點工作。隨著近年來鐵路設(shè)計電算仿真化、新型膠接材料、高性能鐵軌構(gòu)件、電子測試和精確控制技術(shù)的發(fā)展，對鐵軌工廠運維作業(yè)提出了更高要求，經(jīng)過實際驗證，軌道自動膠接技術(shù)拼裝質(zhì)量可靠、建造效率顯著提高、人員大幅節(jié)省、施工安全有效保證，是我國鐵路工廠化運維的發(fā)展方向之一。