齊齊哈爾車輛（集團）有限責任公司在進行鑄鐵車間技術(shù)改造時，根據(jù)生產(chǎn)所需對澆注工部進行了重新布置。為保證鐵液從電爐到達澆注線時的溫度，設(shè)計采用了電動澆包。由于受現(xiàn)有場地限制，不可能以環(huán)形澆注軌道布置，因而使得澆注軌道出現(xiàn)多處叉道（見圖1），這樣就必需解決電動澆包在帶叉道的軌道上運行的問題。

1　軌道方案確定

首先確定軌道的形式?方案有兩個：

（1）采用工字鋼做軌道，選用成品電動葫蘆。叉道和叉道滑線由活動叉道和活動滑線構(gòu)成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（2）采用雙球形軌道，因無合適的電動葫蘆標準產(chǎn)品，故需自制非標產(chǎn)品，軌道形式如圖3。

**種方案有一些標準產(chǎn)品可用，但叉道的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，澆注軌道出現(xiàn)多處叉道，而且有兩個叉道的距離比較近，不便活動叉道的制造和安裝。這種活動叉道還需人工手動換道，或自動換道。人工手動換道，需要增加工人的操作；自動換道，可靠性又不高，并且控制系統(tǒng)也比較復(fù)雜。因此此種方案并不是*好的方案。

**種方案雖無現(xiàn)成的資料參考，但并不是不可行。它不需要像工字鋼軌道那樣的活動叉道，因而也就不需人工或自動換道，并且電動澆包小車的換道準確可靠。因此決定采用**種方案。

**種方案需解決的問題是：如何讓電動澆包的小車順利通過叉道，并轉(zhuǎn)到相應(yīng)正確的方向上，而不發(fā)生大的振動；如何使電動澆包的電源在整個過程中都始終接通，而不發(fā)生斷電情況。

雙球形帶叉道的澆注軌道一般只用在澆包容量較小且用人力推動的澆注系統(tǒng)。在通過叉道時，靠人的帶動改變走行方向。當澆包的容量較大時，就要采用電動澆包。而這種雙球形軌道電動澆包系統(tǒng)的軌道通常都是環(huán)形的，不存在叉道的問題，小車的運行方向只有一個，并且電源的供給也容易處理。

要使這種電動澆包在有叉道的軌道上正確運行，必須解決兩個關(guān)鍵問題：一是電源的供給，確保電源不間斷；二是叉道的處理，應(yīng)能使電動澆包的小車順利通過叉道，并且正確地運行在相應(yīng)的軌道上。

（1）電源的供給

由于存在叉道，電動澆包的運行方向多次改變，拖線也不可能連續(xù)布置在全部的軌道路線上，所以用拖線的形式顯然是滿足不了小車始終得到電源的要求。為了使電動澆包在叉道處電源不間斷，必須采用滑線的形式，雙側(cè)立式交替布置，并在交替處重合一段滑線，并在電動澆包的小車兩側(cè)均設(shè)集電器

（滑線托），如圖4所示。

從圖中可以看出，當小車運行到距叉道處有一段距離時，小車進入兩側(cè)供電狀態(tài)。當小車通過叉道后一段距離，又進入單側(cè)供電狀態(tài)，從而確保小車通過叉道時電源不間斷。

（2）叉道的處理

叉道的作用有兩個：一是連接三個方向的軌道；二是確保小車能換到正確方向的軌道上。要保證小車能正確地運行到相應(yīng)的軌道上，就必須在叉道處設(shè)一個活動擋板。通過設(shè)置擋板的初始位置，來改變小車的運行方向。根據(jù)工藝給定的運行方向，可以確定各個叉道處擋板的初始位置。

由于這種軌道由兩條單道構(gòu)成，所以在叉道處有一段斷道。為避免小車行走到此處產(chǎn)生過大的振動和沖擊，以及不使小車的車輪在此處出現(xiàn)掉道的情況，活動擋板除了可以控制小車的走行方向外，還可以充當這一段斷道處的軌道。所以在設(shè)計擋板時，應(yīng)根據(jù)實際軌道叉道的角度和弧度來具體考慮，要兼顧兩個方向的軌道，無論擋板處于哪個方向上，都應(yīng)能充當這一方向斷道處的臨時軌道（如圖5所示）。從圖中可以看出，①、②和③處的擋板的初始位置完全可以滿足工藝所要求的行走路線（圖中的箭頭所示的方向就是工藝所要求的方向）。

2　軌道、叉道及擋板的設(shè)計要點

2．1　軌道主要參數(shù)的確定

為滿足澆注的要求，軌道的高度不能過低，否則在傾倒鐵液時將受到影響?？紤]到車間現(xiàn)有的空間，*后確定軌道上面的高度為4300mm，這也是該電動澆包系統(tǒng)所要求的*小高度。沿軌道的走向設(shè)置吊梁，通過間隔一米的吊框把軌道固定在吊梁上（如圖6所示）。軌道材料：圓鋼用普通熱軋 ●30mm圓鋼，鋼板用10mm×100mm 的扁鋼，連續(xù)焊接。

2．2　兩單側(cè)軌道之間距離的確定

很明顯，兩軌道之間的距離越小，小車在彎道的行走越有利。但是考慮到兩軌道間還要有一套懸掛裝置和鏈傳動裝置，軌道之間要有一定的距離。兩單條軌道之間中心距定為80mm，這時縫隙為50mm。

2．3　叉道處彎道圓弧半徑的確定

對于小車的走行來說，圓弧的半徑越大越好，但是過大又會導(dǎo)致軌道的結(jié)合處（圖7A 處）又長又尖，尖角距吊框的距離較大，強度和剛度下降。同時使得叉道處的斷道距離變長，對小車的走行不利。綜合考慮以上因素，確定叉道彎道處中心的圓弧半徑為2450mm，如圖7所示。

2．4　圓弧彎道*小半徑的確定

確定圓弧彎道*小半徑應(yīng)考慮兩個方面，一是小車兩側(cè)板的寬度和厚度（如圖8所示）；二是小車通過彎道時，車輪應(yīng)與軌道正確接觸，不能有懸空現(xiàn)象。從圖8可以看出，要使小車順利通過的條件是：B 值加上兩側(cè)板的厚度應(yīng)小于兩軌道之間的縫隙，即滿足：B＋40mm＜50mm。這樣當兩側(cè)板的寬度為230mm、厚度為40mm 時，它所能通過單軌圓鋼（直徑為30mm、縫隙50mm）的軌道半徑 R 的極限值為：R≈600mm?？紤]到制造安裝誤差及小車應(yīng)能很順利地通過等其它因素，軌道中心圓弧半徑不宜小于1300mm。

2．5　叉道擋板的設(shè)計

這是小車能否正確通過叉道的關(guān)鍵。擋板可以繞固定軸進行轉(zhuǎn)動，在小車通過時要充當兩個方向中某一方向斷道處的軌道，所以設(shè)計時應(yīng)該兼顧這兩個方向。無論小車在哪個方向，都不應(yīng)出現(xiàn)卡住和振動現(xiàn)象，并且擋板要有一定的剛度和強度，如圖9所示。

3　電動澆包的設(shè)計

澆包采用標準手動澆包，升降采用1．5t 標準環(huán)鏈電動葫蘆，行走部分（小車）、集電器裝置、滑觸線等自行設(shè)計。設(shè)計的電動澆包系統(tǒng)見圖10。

（1）小車的技術(shù)參數(shù)如下：

行走輪直徑 200mm

行走輪寬度 50mm

行走輪轉(zhuǎn)速 48～57r／min

減速機型號 XWD0．55-2-29

（2）小車上的集電器裝置

為了能夠使小車在各處均得到三相電源，小車上帶有一套集電裝置，它兩側(cè)集電，各有三個集電器（滑線托）。由于結(jié)構(gòu)上要求緊湊，無法選用標準集電器，所以這一套裝置也必須自行設(shè)計和制造。

小車在運行的過程中，為了保證集電器與滑線之間的良好接觸，必須具備三個條件：一是盡量使集電器和滑線垂直接觸；二是集電器（滑線托）對滑線要有合適的壓力；三是滑線托要有一定的水平位移能力，以補償軌道、滑線的制造、安裝誤差以及小車在走行過程中的晃動。

如何使集電器垂直于滑線呢？很明顯，如果把集電器安裝在小車的主動輪和從動輪之間，無論小車運行到叉道處還是彎道處，均可以保證集電器垂直于滑線運行。但是小車安裝位置和吊框空間遠遠不夠。**的辦法是把它安裝在小車的尾部，這時就需要在集電裝置上安裝導(dǎo)向裝置。該導(dǎo)向裝置與小車之間用鉸連接，這樣就能保證集電器裝置能在一定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而保持與滑線的垂直度。