GCY-300Ⅱ型轨道车结构性能分析

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1概　　述

高速铁路轨道车是指速度120km/h及以上且适应在高速铁路线路上运行的工程施工用轨道车，目前我局投入使用的高速铁路轨道车为GCY-300Ⅱ型重型轨道车，主要由车体、车架、走行系统、动力传动系统、制动系统、液压系统、电气系统、随车起重机等组成,通过最小曲线半径100 m（10 km/h）。

GCY-300Ⅱ型重型轨道车采用类似于搭积木的方式，进行模块化设计、生产，模块化设计思维的特点就是产品=模块+接口，通过模块划分、模块配置，利用不同接口，实现同类产品关键连接形式、外形尺寸的标准化与互换性。该型车整车安装标准化的动力传动机构、标准化的车体造型、标准化的转向架，标准化的制动机、标准化的电气系统等机构。

模块化设计、生产的优点，是可以利用现有设计、生产平台，进行标准化生产，通过修改设计图纸、增加设备配置，在少量设计成本投入的情况下，即可以衍生出不同功能的车型。以120 km/h 轨道车为设计平台，在研发设计过程中考虑了GCY-300Ⅱ全车棚、半车棚设计，利用不同的模块接口，衍生出了JW-4G接触 架线作业车、JZW-4接触 综合检修作业车、JX300型接触 检测车。

2各系统、机构性能特点

2.1动力系统（柴油机）

该型柴油机使用共轨式蓄压器喷射系统，ECU通过接收各传感器的信号，借助喷油器上的电磁阀，让柴油以正确的喷油压力在正确的喷油点喷出正确的喷油量，保证柴油机最佳燃烧比、雾化和最佳点火时间，以及良好的经济性和最少的污染排放。

采用先进的电子控制装置并配有高速电磁开关阀，使喷油过程的控制十分方便，并且可控参数多，益于柴油机燃烧过程的全程优化。

2.2传动系统

整车采用液力传动方式，可实现无级变速，采用车下悬挂安装方式，有效降低了司机室内噪声，为司乘人员提供了良好的工作环境。

采用德国VOITH公司生产的T211型卧式液力传动箱，采用双循环圆结构，液力换挡，在整个速度范围内均具有较高的传动效率，并带有惰行润滑系统，长距离无火回送时不需拆卸传动轴。液力传动箱同柴油机集成在公用支架上，为车下模块化组装调试创造了条件。

液力传动箱将发动机输出的动力进行调整输出到车轴齿轮箱上，在整车起动和低速阶段，通过液力变矩器将发动机输出的动力采用增大扭矩降低转速的方式提升牵引力和加速度，在整车高速阶段通过液力耦合器获得更高的传动效率，同时可以调整最终输出传动比来保证整车的最高运行速度。

液力传动箱至车轴齿轮箱之间使用传动轴连接，传动轴均设有伸缩补偿量，以补偿车辆在通过曲线时各传动部件的相对位置变化量。传动轴和传动部件之间通过法兰连接，传动轴螺栓采用10.9级高强度螺栓，并采用弹簧垫圈或防松螺母进行防松。

2.3走行系统（转向架）

转向架按功能进行模块化单独设计，以实现120 km/h自运行速度的要求，设计结构参数一致，与主车架接口统一设计。转向架构架为箱形梁全焊接“日”字型封闭结构，主要由横梁、左右侧梁、前后端梁等组成，承受车架以上各部分质量，并起固定、定位轮对的作用。

整车采用两台二轴转向架，轴列式为：2-B，其中一个为动力转向架，一个为非动力转向架；采用二系悬挂装置，一系为金属圆柱螺旋弹簧并联垂向液压减振器，二系采用橡胶堆旁承并联横向液压减振器。

车体与转向架构架、转向架构架与轴箱轮对之间均设有安全连接装置，在车辆吊装或起复时无需捆扎。轴箱采用拉杆定位方式，轴箱体安装有防倾覆装置，有效地防止车辆脱线后的倾覆事故，保证车辆运行平稳和安全。

2.4车体、主车架

整车按全车棚、半车棚两种车型进行模块化设计，车体与主车架之间的接口统一设计，同时考虑了车顶空调安装模块的通用设计，主车架全长15 m，转向架中心距统一设计为9.2 m，车体两端设有13号上作用式缓冲车钩。Ⅰ位端和Ⅱ位端的定义方式：柴油机自由端为Ⅰ位端，柴油机动力输出端为Ⅱ位端（整车外部喷涂有Ⅰ位端和Ⅱ位端标识）。

发动机、液力传动箱置于车架中部靠前的纵向中心位置；分动齿轮箱、75 kW发电机置于车架前部纵向中心位置；液压油散热器、燃油箱、空气压缩机、液压油箱悬挂于车架两侧，燃油箱和液压油箱为整体分箱结构；空气制动系统管路和阀件、风缸布置于车架下平面。

半车棚结构预留了载货平台，在通用配置的基础上预留了随车起重机、作业平台、高空吊斗等选装配置的空间，接口底盘布置为下悬挂结构，其动力部件、空气制动以及一些辅助部件均以车架为安装基础。

2.5制动系统

采用机车用JZ-7G空气制动机，操纵台面仅有自动制动阀、单独制动阀手柄外露，其余部分功能、作用与JZ-7型空气制动机基本一致。

制动系统布置统一设计。其中总风缸按集成设计进行安装，阀件总成集成设计，将工作作用风缸、紧急降压风缸、JZ-7分配阀、JZ-7作用阀进行集成安装，使管路连接更简洁紧凑。制动机在操作台上的安装设计接口统一。

手制动装置直接设计到转向架上，保证了与转向架模块设计的集成。

2.6液压系统

液压系统主要包括走行散热液压系统和作业液压系统两部分。设计上共考虑液压油箱、散热器、作业阀组三部分的集成设计。

车辆后部设置装载材料或维修机具的载物平台，并安装一台起重机，用于材料或机具的装卸作业；车架下方还设置有液压支腿，支腿滚轮下放至钢轨上时可与整车一同低速走行。

液压油箱采用统一设计，保证各车型接口统一。作业液压系统由工作油泵、手动方向阀、溢流阀、吊机液压系统、液压输出接口等组成。手动方向阀用于在吊机和液压工具之间切换，当切换至液压机具时，可以通过分配器为现场液压机具提供液压动力源。

2.7电气系统

电气系统采用直流24 V单线制电气系统。电气系统按控制系统、照明系统、仪表监视、信号及电台、监控等辅助装置进行模块化集成。

操作台设置微机控制系统，采用触摸式液晶屏集中显示车辆状态信息，数据采用总线方式传输，具有较强的自诊断及故障导向安全功能，同时预留标准的电台、监控安装空间。

根据各车功能的需求，操作台采用标准模块化设计，既实现了标准化又体现了个性化。车体下安装有

75 kW发电机，停车时为现场提供大功率施工用电。

2.8辅助系统

辅助系统采用集成的冷却装置，将增压空气、冷却液、传动油、液压油的散热集成在一起，具有较好的模块性，减轻了使用保养的工作量并有效节省车下悬挂空间，同时便于模块化集成生产。

3 衍生车型对比

GCY-300Ⅱ型高速轨道车平台通过模块化生产，车体、走行部不变，通过加装不同的配置，衍生出了JW-4G型接触 检修作业车、JZW-4型接触 综合检修作业车、JX300型接触 检测车，主要由金鹰重型工程机械有限公司、宝鸡中车时代工程机械有限公司生产。

3.1各车型相同之处

各车型的动力系统、传动系统、走行机构、制动系统、主车架、车钩等总成的结构、性能基本一致，互换性强。

GCY-300Ⅱ型轨道车、JW-4G接触 检修作业车、JZW-4型接触 综合检修车均为半车棚设计，前端设置司机室，车体内部结构基本一致, 后部设置带侧墙和端墙的载料（或维修机具）平台。

各车型车体Ⅰ、Ⅱ端均设有交流电输入输出插座，可为车上用电设备和外接电动机具提供电源。

3.2各车型不同之处

GCY-300Ⅱ型轨道车在车体后端安装一台16.7 t·m 的液压伸缩臂式起重机，最大起质量6 300 kg，用于材料或机具的装卸作业。JW-4G接触 检修作业车安装了自动调平的升降回转作业平台，最大载荷1 000 kg，SQ2S2T型随车起重机最大起质量2 000 kg。JZW-4型接触 综合检修车安装了PK15002型高空作业吊篮，最大工作高度16 200 mm，吊斗最大载重300 kg。GCY-300Ⅱ型轨道车在车体Ⅱ端均设有液压接口，可以为液压机具提供动力源。

GCY-300Ⅱ型轨道车仅包括走行散热液压系统和起重液压系统，JW-4G接触 检修作业车增加了液压升降平台及起重液压系统，JZW-4型接触 综合检修车增加了高空作业液压系统，JX300型接触 检测车仅设置走行散热液压系统。

GCY-300Ⅱ型轨道车安装了75 kW发电机组，JW-4G接触 检修作业车、ZW-4型接触 综合检修车，均安装了EDL13000TE型8 kW发电机组。

GCY-300Ⅱ型轨道车手制动机安装在平台上车门外部，JW-4G接触 检修作业车安装在Ⅰ端1号轴箱上方的车体处。

JX300型接触 检测车为全车棚设计，安装4C检测系统后，可实现接触 几何参数和接触 悬挂装置状态的数字化检测及实时智能分析。

4结　束　语

（1）GCY-300Ⅱ型轨道车功率大、牵引能力强，可单机牵引运行，也可双机重联高速牵引运行、双机连挂平车利用随车起重机进行收轨作业。

（2）GCY-300Ⅱ系列车型，维修备件互换性强，有利于降低维修成本；机构、性能基本一致，便于乘务人员、维修人员培训。

（3）通过模块化设计、生产，利用现有研发、生产平台，可以衍生出不同功能车型，为现场多样化需求提供了条件。

（乌鲁木齐高铁工务段 郭建康）