国家能源集团现拥有2 155 km区域铁路路网，承担着集团煤炭等的运输工作，总运输能力达到5.21亿吨，其中下辖主要包括包神铁路、神朔铁路、朔黄铁路、大准铁路等多条运煤专线，其中神朔、朔黄铁路是党的十四大确定的四大跨世纪工程之一，是我国“西煤东运”的第二条大通道。多年来随着路网的不断完善，铁路运输能力得到多次扩充，运量也逐年增加，加之集团线路多分布于中西部矿区（鄂尔多斯、包头、朔州、原平等山区），线路曲线较多，钢轨磨耗持续加大，多年来如何保质保量完成大修换轨任务成为设备管理单位急需解决的难题，依靠传统人工换轨作业无法满足作业速度要求。中国神华轨道机械化维护分公司作为国家能源集团专业机械化线路养护队伍，不断引进新设备满足集团线路养护需求，神维公司2018年引进了HGCZ-2000型换轨车用于集团管内机械化换轨作业，取得了良好的效果。

1 概论

近年来重载铁路发展迅速，伴随着线路钢轨磨耗量显著增加，大修换轨任务量不断增加，传统的无缝线路钢轨更换工作主要是依靠大量人工进行进出轨作业或使用简易换轨小车进行作业。其中依靠人工换轨作业时，作业区间无机械车作业，封锁调度命令下达后即可开始拆除既有钢轨并按照工序进行作业，线路开通无需等待作业车组返回，但是该模式下的换轨作业质量及效率的基础是强大的劳动力，且作业人员在作业过程中为手动操作，容易发生碰撞、挤压等伤害，作业人员人身伤害风险较高。随着铁路作业安全生产要求的不断提升，同时受到劳动力成本制约，传统人工换轨作业已无法适应铁路发展的要求，换轨小车应运而生。换轨小车进行作业是在人工作业的基础上，使用简易换轨小车进行进出轨作业，在小车后由10～20人使用撬棍辅助新轨入槽，由于钢轨受到人为外力扰动易出现不平顺和毛细裂纹；同时小车由于自重、轴距较小，在小半径曲线作业时易出现掉道等问题。由于这些问题换轨小车运用效果并不理想，在曲线较多的国家能源集团铁路适用性不强，换轨作业急需高效率的新型换轨设备提高作业安全性及效率。2018年神维公司引进了HGCZ-2000型换轨车来解决这一问题，经过一年多现场探索与应用取得了较好效果。

2 HGCZ-2000型换轨车介绍

HGCZ-2000型换轨车是为适应快速换轨施工而研制的新一代换轨设备。该车于2016年上线试用，在应用中取得了很好的效果。该车集钢轨更换、扣件回收于一体，主要由车架、1台动力转向架、1台从动转向架、扣件回收系统、钢轨收放装置等组成。该车作业过程中具有自行能力，有扣件自动回收功能，减少了线上收料对其他工序作业的干扰。同时，车辆运行过程中，地面无需人员辅助新钢轨入槽，大大减少了作业安全隐患和劳动强度。特别是车辆还装有道钉检测系统，通过曲线时，能将新钢轨准确放置在承轨槽内，更换完的新钢轨平顺、伤损小，提高了换轨质量。换轨车进出轨原理示意图如图1所示。

图1 换轨车进出轨示意图

3 换轨车在国家能源集团重载铁路的应用

神维公司作为国家能源集团下属的专业化轨道机械化维护公司，承担着集团管内线路的轨道机械化养护作业。自2018年引进 HGCZ-2000型换轨车以来，不断结合改进完善作业组织方案，已成功将换轨车应用在神华准能集团大准铁路75 kg/m钢轨更换工作当中。通过换轨车使用大大提高了换轨效率，减少了人工使用量，作业安全管控压力得到较大缓解，主要凸显在以下几个方面。

3.1 缩短了进出轨作业纯作业时间

与传统人力进出轨作业相比，通过换轨车作业更换 1.8 km钢轨，在60 min内可以完成新旧轨交替工作，同时其中由于换轨车应用，焊轨车通过起点龙口后气压焊轨车即可立即投入作业，减少了起点龙口焊接施工组织环节，缩短了起点气压焊作业时间。通过换轨车应用可以为应力放散、线路整修多预留近30 min的作业时间，缓解了整个作业流程压力，提高了换轨作业整体效率。

3.2 减少了人工投入

在换轨车上架作业过程中，全过程由车组的4名操作手操作夹持装置即可完成上架作业，在换轨车走行时，只要2名操作手坐在操作位进行控制操作就可以完成进出轨走行作业，整个进出轨作业无需安排多名工人进行辅助作业，与传统人工相比能节省30多名人员，提高了换轨作业机械化程度。

3.3 安全管控压力减小