CZZ型转辙机综合测试台液压测试装置的设计优化

刘晓蕊

摘要：转辙机是转换道岔的行车安全设备。为了保证铁路运输安全，对铁路转辙机要经常进行性能测试。随着全国铁路大提速以及重型钢轨的广泛应用，转辙机产品也得到了空前的发展。相应的，对转辙机测试装置的要求也提出更多挑战。本文介绍了CZZ型转辙机综合测试台液压装置部分结构设计的优化改进，为开发一款更加安全、准确、有效的转辙机综合性能测试台打下基础。

关键字：转辙机综合测试台；液压系统；优化

转辙机是转换道岔的行车安全设备，输出直线往复运动的动力机械。为了保证铁路运输安全，对铁路转辙机要经常进行性能测试。转辙机试验台是判断转辙机质量是否符合标准的重要计量检测设备，主要用来测试转辙机的负载电气特性。全国铁路大提速以来，重型钢轨应用广泛，大功率转辙机产品也逐步系列化，如：ZD（J）9系列电动转辙机、ZY（J）7系列电液转辙机、S700K-C型电动转辙机等。以往模拟转辙机动作时受力的某一种负载模式已经无法满足需要。于是多种负载方式模拟的转辙机测试台也应运而生。作者参与我单位早年研制的CZZ型转辙机综合测试台便是这样一款集合了液压及重锤两种负载方式，能够满足各种通用型号转辙机的特性、寿命、摩擦转换力及挤脱试验的产品。随着试验测试的积累，该装置也逐渐显露出一些问题。本着不断自觉完善产品设计的理念，我单位对产品进行了一系列的改进设计。本文仅从液压负载装置部分的设计改进展开描述，希望为转辙机综合测试台推向市场提供有力的技术保障。

1.CZZ型转辙机综合测试台液压系统结构及特点

早期的CZZ型转辙机综合测试台由计算机控制台、测试台、重锤箱以及液压站四部分构成。其中，液压站与测试台组成液压测试系统，主要由动力源、油箱、油路板、油路管组成。工作原理是由动力源通过油路板给液压缸供给压力油实现负载或动力的要求。其特点是，超越传统转辙机测试装置只能实现单一负载功能，实现了液压负载与液压动力兼顾的功能，只需要通过控制计算机就可以对各种类型的转辙机进行特性、寿命、摩擦转换力及挤脱试验。并且已经通过了上级及质量检验部门的验收。

2.CZZ3型转辙机综合测试台液压系统结构优化

2.1.优化原因

图1早期CZZ型转辙机综合测试台的液压站

但当时为了让液压系统既能当负载（用于测试转辙机能否牵引额定的负载力）又能当动力源（用于测试转辙机能否承受额定的挤岔力）使用，整个液压测试系统的体积被设计得很大。液压站（见图1，早期CZZ型转辙机综合测试台的液压站）被独立出来，通过油管与测试台上的油缸相连，存在着油路过长、漏油以及动作响应不够灵敏的问题。

2.2.优化内容：

在保证CZZ型转辙机综合测试台基本原理、测试功能和性能指标不变的前提下，通过设计改进，我单位又研制了CZZ3型转辙机综合测试台。其液压系统简化成三个部分（见图2，优化后的CZZ3型液压测试装置）：由电机泵及油箱组成的液压动力源、液压缸，以及控制液压油流动方向的油路板组。其中，液压动力源安装在工作台下方，油缸安装在工作台面板上，油路板及控制阀安装于油缸上方，液压动力源通过进油管和回油管与油路板连通。本次改进设计，在极大地缩短了油路的同时，也减小了整个液压系统的体积，改善了系统响应特性。

图2优化后的CZZ3液压测试装置

油路板是根据液压原理，在厚钢板上加工液压阀的通道、安装螺纹和小油箱，小油箱的两侧又加工有溢流通道，其上端有盖板、空气滤清器。液压动力源与油路板有进油管路和回油管路相连。在当有源负载及动力装置使用时，压力油经油缸做功后，通过小油箱、溢流通道及回油管道，流回液压动力源的大油箱。在作无源负载使用时，小油箱里储存的液压油，靠重力可加强油缸负压吸油。这样就消除了液压油缸负压吸油后产生的内部空隙，提高测试负载的精度的同时，动作响应速度也更加敏捷。

在当无源负载使用时，小油箱储存的液压油可供液压油缸循环使用。小油箱及溢流通道，沟通了有源液压系统，配合程序指令，操作液压阀，控制液压测试装置实现无源液压负载、有源液压负载、液压动力装置的功能转换。

2.3.结果

经过重新设计布局的CZZ3型转辙机综合测试台液压测试装置综合功能强，动作灵敏，测试准确度高，结构布局紧凑，调整操作方便。提供用户使用反映良好。为CZZ3型转辙机综合测试台更好服务铁路运输提供了更加坚实的技术保障。

参考文献

[1]丁文彬.转辙机试验台综述，铁道通信信号，2002

[2]张颖.基于MATLAB的转辙机测试系统有源液压负载校验计算，铁道技术监督，2013

[3]成大先.机械设计手册:液压传动（第五版）（单行本），化学工业出版社，2004