在写作本文前，查找网上相关文献，发现有一篇《QS-650型清筛机抛砟原因分析及技术改造》的文章，作者：赵广苗，主要讲述的也是怎样避免清筛机作业抛砟的问题，但是在原因分析及技术改造方面，本文有不同看法，故本文做出了不同的阐述，文章有一部分参照了《QS-650型清筛机抛砟原因分析及技术改造》中的相关内容。
QS-650型清筛机是 1996年我国引进奥地利普拉塞—陶伊尔公司 ＲM80 全断面道砟清筛机技术研发的铁路线路道砟清筛机械，用于铁路线路有砟道床道砟不洁度( 按重量)超过 30% 时的破底清筛作业，使铁路线路道砟的清洁度满足道砟中粒径 ＜ 25 mm 的石砟颗粒质量不大于 5% 的要求，有效整治道床严重板结、脏、污和翻浆冒泥等病害，清筛作业后枕下清砟厚度一般不小于 300mm，脏污石砟经筛分装置筛分后，粒径在 25 ～ 85 mm范围内的清洁石砟( 以下简称“道砟”）经道砟回填装置回填到道床上，粒 径 ＜ 25mm的石砟(以下简称“碎砟”)，粒径 ＞ 85 mm石砟(以下简称“大石砟”)和污土由污土输送带输送到线路一侧或物料运输车内。
2018年 5月份在神华铁路朔黄原平分公司管内沿线神池南站联2线进行机械清筛作业时，发现 1台 QS-650（神华编号：030108）清筛机筛出的污土中含有较多道砟(以下简称“抛砟”)，不但造成了资源的浪费而且会增加污土排出量（石砟多的原因），进而增加了主污土带的压力，严重时可能导致主污土带压死，停止作业，也可能导致涨轨跑道或钢轨断裂，影响铁路运输生产和行车安全。为解决清筛机抛砟的问题，本文通过对清筛机挖 掘装置工作原理及作业方式，振动筛和护罩等装置的工作原理、结构和性能进行分析，查找抛砟的原因，提出了相应的改进方案，
1工作原理
1.1QS-650 型清筛机工作原理
QS-650型清筛机是由两台道依茨 BF12L513C型风冷柴油机驱动、全液压传动的大型养路机械，利用挖掘链上的扒指切割道床上的道砟与道砟振动筛分的原理来工作。其工作装置主要有挖掘装置、筛分装置、道砟分配回填装置、污土输送装置和起拨道装置等。作业时，清筛机在铁道线路上低速行驶，通过穿入轨排下部呈五边形封闭的挖掘链，靠扒指将脏污的道砟从轨枕底下挖起经导槽输送到振动筛进行筛分，筛分后清洁的道砟经道砟分配回填装置回填到道床；碎砟、大石砟和污土经污土输送装置抛到线路一侧或物料运输车。
1.2挖掘装置工作原理与清筛作业方式
挖掘装置安装在两台转向架间的车体中部，主要功用是将脏污道砟挖掘出来，并提升和输送到振动筛上。挖掘装置由驱动液压马达，减速齿轮箱，挖掘链、水平导槽、上升导槽、下降导槽、护罩、调整油缸、拢砟 板、防护板及道砟导流总成等组成。作业时、连接水平导槽和挖掘链、使挖掘链、链轮和支承在导槽上的角滚轮连成一个呈五边形的封闭循环系统、液压马达通过减速齿轮箱驱动挖掘链轮带动由 82节扒齿和 82节中间连接板组成的挖掘链沿逆时针转，靠每个扒抓上安装的5个扒指( 第 1扒指与第 5扒指间距约为 250mm)将道砟从轨枕下挖出，经上升导槽和安装在其上端的道砟导流总成输送到振动筛。挖掘链有 2.0，2.6，2.8，3.6 m / s共 4种线速度，可根据道床阻力及工作进度要求进行调节和选择。
清筛机作业时，道砟在经过道砟导流总成时，因道砟导流闸板(俗称“抽砟板”）所开启的位置不同，输入振筛和流入主污土输送带的道砟量便不同，从而决定了清筛作业的 3种不同方式，即 换砟作业( 俗 称“全 抛”)、部 分换砟 (俗称“半 抛”)和全清筛 (俗称“清筛”)。作业时，作业人员操纵电气控制系统的开关控制道砟导流闸板在上升导槽中的位置来转换 3种清筛作业方式。
道砟导流闸板总成是由安装在上升导槽上端的道砟导流闸板、控制油缸和电气控制系统等组成的。在清筛机换砟作业时，通过操纵道砟导流闸板油缸的电气控制开关到下位，使油缸活塞杆全部缩回，如图 1所示。道砟导流闸板下降到上升导槽的最下位，全部打开上升导槽底板上的导流孔，挖出的脏污道砟全部经导流孔落到主污土带上，经回转污土带抛出，而不进入振动筛进行筛分。
线路需进行部分换砟作业时，清筛机作业人员根据线路换砟量的大小，操纵道砟导流闸板油缸的电气控制开关，使道砟导流闸板处于上升导槽内的适当位置，如图 2所示。开启上升导槽底板上的部分导流孔，一部分脏污道砟经导流孔落到主污土带，经回转污土带抛出；另一部分脏污道砟被抛到振动筛前端左侧经筛分后回填到道床上，碎石、大石砟和污土落到主污土带抛出。
清筛机全清筛作业时，操纵道砟导流闸板油缸的控制开关到上位，使活塞杆全部伸出，如图 3所示。道砟导流闸板上升到上升导槽的最上端，完全关闭上升导槽底板上的导流孔，使挖出的脏污道砟全部抛到振动筛的右侧，经振动筛筛分后回填到道床，碎石、大石砟和污土落到主污土带，经回转污土带抛出。
清筛作业时，挖掘链挖出脏污的道砟经上升导槽上端的道砟导流闸板输送到振动筛进行筛分。道砟通过振动筛的三层筛网筛分后经道砟分配回填装置回填到道床；碎砟和污土经下层筛网落到主污土带，大石砟经上层下端的溜槽落到主污土带，然后经回转污土带抛到线路一侧或物料运输车。
振动筛是脏污道砟筛分装置的主要工作机构，由筛箱（如图4所示，可知筛箱是三面有加高，与挖掘导槽相互交接一面无加高），筒式激振器、筛网、道砟导流装置、溜槽和后墙等组成。作业时液压马达带动筒式激振器驱动振动筛以9.5mm振幅和 19Hz 频率振动，使筛网上的脏污道砟受到振动后将小于各层筛网网孔的道砟、碎砟、砂和污土通过筛孔落到下一层筛网筛分，大石砟通过上层筛网下端的溜槽落到主污土带，清洁的粒径符合要求的道砟经中层、下层筛网和振动筛后墙、侧墙与溜槽间形成的导流孔落到道砟分配回填装置回填到道床，如图5所示。
1. 4 护罩工作原理
护罩由固定部分、活动部分、活动盖板和油缸等组成，安装在挖掘装置上部与上升导槽、下降导槽顶部和驱动齿轮箱体连接处，是防止道砟、污土飞溅和将欲清筛道砟引入振动筛的装置。清筛作业时，操纵护罩活动盖板控制油缸，收回活塞杆打开护罩活动盖板，使石砟全部进入振动筛。
2 工作装置性能检查
为查明清筛机作业抛砟量大的原因，中国神华轨道机械化维护分公司准格尔段设备科及清筛一队设备副队长，技术主管及车主相关人员共同对 清筛机（编号：030108）从脏污道砟的挖掘、输送、筛分和清洁道砟的回填全过程所经工作装置的工作状况进行全面监控，检查其工作性能的良好性和可靠性。
2. 1 道砟导流闸板总成工作性能
操纵 U169箱上b617(或U129箱上b622、U130箱上 b621、U74箱上 b632、U75箱上 b633)道砟导流闸板油缸控制开关使活塞杆伸缩，检查道砟导流闸板在导槽滑道内移动的灵活性，能否完全关闭上升导槽底板上的导流孔，道砟导流板有无破损和磨耗超限等，经检查该装置性能良好。
2. 2 护罩工作性能
操纵 U169箱上 b635(或 U170箱上 b636)护罩活动盖板油缸控制开关使活塞杆收缩，检查护罩活动盖板是否达到最大位以使道砟进入振动筛的通道保持畅通，各磨耗板和橡胶板有无破损或磨耗超限。确认工作性能良好。
2. 3 振动筛工作性能
检查振动筛各层筛网和溜槽有无破损，各层筛网孔有无堵塞，振动频率能否达到使用要求。确认工作性能良好，振动筛的振动频率能满足作 业时 19Hz的要求。
2. 4作业走行和挖掘链速度的选择
QS-650 清筛机作业走行速度可在 0～1km/h范围内无级变速，挖掘链的线速度可选择 2.0，2.6，2.8或 3.6m/s。在清筛作业中，在道床道砟量较多或预卸道砟地段，单位时间内挖掘脏污道砟的数量增多，为了减少抛砟量，只能降低作业速度，作业效率随之降低。
3原因分析
综上原理分析及工作装置使用状态检查以及结合挖掘装置，筛箱等结构及工作原理，可知挖掘连工作时为逆时针转动，将脏污石砟带到振动筛上，到达挖掘链轮附近因切向力作用，使得大多数石砟都会堆积到一层筛网上部右侧（作业方向），由于筛箱设计时与挖掘连交接断面一层筛网无挡墙，尤其是右侧，当作业速度越快，右侧脏污石砟量将越多，因此导致一部分脏污石砟直接从一层筛网无挡墙一侧流入主污土带，导致主污土排出污土中含有大量均匀石砟（粒径为25mm～85mm），但是如果在这一面增加挡墙，必然导致一层筛网石砟量增加，振动不完全，使得一部分石砟由溜槽进入主污土，仍然会出现抛砟问题。因此分析可知，要想解决抛砟问题，需要从两方面入手，其一，禁止石砟由一层筛网无挡墙一侧流入主污土，其二，阻止由于一层筛网筛分不完全，到达溜槽处。
4技术改造
1)扩大带孔板上网孔，将孔径由 85mm×85mm增大到 100mm×100mm，减 少 滞 留 在 溜 槽 附 近 的道砟。
2)出厂设计时，直接将一层筛网安装时，向下移20cm，使整个筛网形成槽装，即一层筛网四周都有挡墙，解决无挡墙一面漏砟问题。
3)对于以投入使用设备，在一层筛网与挖掘链交接面端加焊10cm高整面挡墙（图6、图7所示），并确保不影响挖掘链正常转动，解决无挡墙一面漏砟问题。
4)在一层筛网上面加装V型阻流板，用以增长脏污石砟在一层筛网上端停留的时间，确保充分筛分，阻止均匀石砟进入溜槽（图6所示）。
5预防措施
为长效控制清筛作业的抛砟现象，减少抛砟量，确保各工 作装置技术状 态、性 能 良 好，提 出 以 下 预 防措施:
1）、定期检查道砟导流闸板总成工作性能，检查道砟导流闸板在上升导槽内移动的灵活性，要求无卡滞、停留位置准确。发现道砟导流闸板出现破损、磨耗超限和变形时，应及时更换或修复，确保道砟导流闸板能根据清筛作业的需求控制导流孔的大小；
2）、定期检查护罩装置活动盖板，在作业中监控活动盖板，使其始终处于全打开位置，护罩能引导道砟进入振动筛，无道砟飞溅现象。发现其内部耐磨板和橡胶板等部件破损和磨耗超限时，应及时更换或修复；
3）、检查两层筛网间的溜槽，发现破损及时修复，以防中层和下层筛网上的符合标准的道砟经破损处进入溜槽，随污土抛出；
4）、每日作业完毕都要对加装的挡墙及阻流板进行检查，确保完好；
5）、在清筛机作业过程中，操作人员应随时监控振动筛驱动压力，当发现压力异常时，应降低作业走行速度和挖掘速度，确保振动筛的筛分效果，使清筛后的道砟清洁度达到要求；
6）、清筛机在作业中须始终保持振动筛处于水平状态，尤其是在曲线地段上应随时调节振动筛的调平装置，并检查导板的磨损情况。
6结语
通过对 QS-650 型清筛机抛砟原因的分析，采取了扩大带孔板上的网孔、加焊挡墙和阻流板的技术改造措施。实践证明，改造后提高了道砟的利用率，而且还能提高后续捣固车的作业效率，减少因道床缺少道砟导致的施工延点，防止因线路缺砟造成胀轨跑道和断轨现象的发生，确保铁路行车安全和运输生产畅通起到一定的作用。
虽然通过对清筛机工作原理的分析，查找出了抛砟的一些原因，但导致清筛机抛砟的原因是多方面的，因此当清筛机在作业中发生抛砟现象时，操作人员须有针对性地对清筛机的筛网、溜槽和道砟导流闸板总成等装置进行全面检查，查找问题根源所在并及时处理，使清筛作业后的道砟利用率达到最大化。
参考文献
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6、赵广苗 《QS-650型清筛机抛砟原因分析及技术改造》，文章编号: 1003-1995( 2014) 03-0111-04。
论文作者:王福
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
标签：振动筛论文; 作业论文; 筛网论文; 装置论文; 脏污论文; 溜槽论文; 挡墙论文; 《中国西部科技》2019年第24期论文;