摘 要:轉(zhuǎn)向架檢修流水線是貨車車輛段最重要的流水線之一,其布置形式對(duì)車輛段的生產(chǎn)能力影響很大。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向架檢修流水線布置形式進(jìn)行比較分析,得出各種方案的檢修能力和使用范圍,并分析了我段流水線布置形式及使用效果。
關(guān)鍵詞:貨車車輛段;轉(zhuǎn)向架;檢修;布置形式;效率
鐵路貨車車輛段是鐵路貨車進(jìn)行檢修的基地,隨著鐵路貨車120km/h提速改造和達(dá)速保障措施要求的落實(shí),鐵路貨車技術(shù)全面提升,為了適應(yīng)鐵路貨車的發(fā)展,滿足鐵路運(yùn)輸發(fā)展的需要,提高生產(chǎn)檢修效率,車輛段對(duì)流水作業(yè)模式的要求也越來(lái)越高。目前我段配備了轉(zhuǎn)向架檢修流水線、鉤緩檢修流水線、輪對(duì)檢修流水線等,其中轉(zhuǎn)向架檢修流水線是我段生產(chǎn)檢修效率最重要的控制因素,也是保障走行部檢修質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此如何分析轉(zhuǎn)向架的檢修能力、優(yōu)化檢修流水線布置形式是值得研究的課題。
轉(zhuǎn)向架流水線的布置形式根據(jù)轉(zhuǎn)向架檢修作業(yè)小車的運(yùn)行方向和回送方式大體上可分為直線型檢修流水線和環(huán)型檢修流水線,車輛段在其布置形式的選擇主要受檢修庫(kù)的面積和檢修工藝等因素影響。由于我段檢修庫(kù)的面積不是很大和受檢修工藝上的影響,所以我段的轉(zhuǎn)向架檢修流水線采用直線型。
1 轉(zhuǎn)向架檢修的主要工藝流程
流水線工序布置時(shí)因布置形式不盡相同,轉(zhuǎn)向架心盤分解和構(gòu)架沖洗等一些工藝可設(shè)于線上也可設(shè)于線下,形式靈活多樣。
2 轉(zhuǎn)向架檢修流水線的布置形式和實(shí)例
2.1 直線型檢修流水線布置
2.1.1 直線型檢修流水線布置形式
由轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)的一端開(kāi)始,以“一”字型向另一端布置轉(zhuǎn)向架流水線,流水線整體不形成回路,轉(zhuǎn)向架大組裝完成后直接由檢修庫(kù)的另一端送出,具體布置形式如圖2。
2.1.2 直線型檢修流水線的特點(diǎn)
直線型檢修流水線優(yōu)點(diǎn):采用直線型檢修流水線可以避免轉(zhuǎn)向架檢修過(guò)程中各環(huán)節(jié)間的交叉影響,有力的保證了轉(zhuǎn)向架檢修各環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行,適用于較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)。
直線型檢修流水線缺點(diǎn):采用直線型檢修流水線使得流水線占用的空間較狹長(zhǎng),且浪費(fèi)空間較大,不易充分利用空間,適用于有較大生產(chǎn)空間的車輛廠。
2.1.3 直線型檢修流水線的應(yīng)用實(shí)例
我段就是運(yùn)用直線型檢修流水線的一個(gè)實(shí)例,由于受我段修車庫(kù)布局的影響,在采用直線型檢修流水線的前提下又進(jìn)行了進(jìn)一步改變,由于我段轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)空間較狹長(zhǎng),使得轉(zhuǎn)向架檢修流水線分為兩條直線,大組裝線與檢修流水線平行,轉(zhuǎn)向架大分解和沖洗設(shè)于在線下,充分利用剩余空間。通過(guò)使用直線型檢修流水線檢修轉(zhuǎn)向架使我段在較狹長(zhǎng)的空間內(nèi)可以完成轉(zhuǎn)向架檢修任務(wù),保障修車質(zhì)量。
2.2環(huán)型檢修流水線布置
2.2.1 單環(huán)型檢修檢修流水線布置形式
轉(zhuǎn)向架由收入線進(jìn)入流水線,流水線形成一個(gè)回路,轉(zhuǎn)向架在流水線上進(jìn)行檢修,最后轉(zhuǎn)向架大組裝后在收入線附近的支出線送出。轉(zhuǎn)向架在一個(gè)回路中檢修完畢。具體布置形式大樣如圖3。
2.2.2 單環(huán)型檢修流水線的特點(diǎn)
單環(huán)型檢修流水線優(yōu)點(diǎn):能夠充分利用空間,占用空間較小,作業(yè)效率較高,布置形式靈活。在實(shí)際生產(chǎn)中較多車輛段采用這種流水線布置方式。
單環(huán)型檢修流水線缺點(diǎn):轉(zhuǎn)向架上下線需多次吊運(yùn),耗時(shí)較多,且作業(yè)人員需要時(shí)刻關(guān)注空中調(diào)運(yùn)情況,并及時(shí)避讓,使得生產(chǎn)效率降低,同時(shí)各環(huán)節(jié)容易相互影響。
2.2.3 單環(huán)型檢修流水線的應(yīng)用實(shí)例
由于單環(huán)型檢修流水線作業(yè)效率較高,布置形式靈活,所以很多車輛段采用了這種流水線布置形式,例如:鄭州北車輛段、西安東車輛段等都采用這種形式的流水線,設(shè)立1條分解線1條組裝線,提高了工作效率。
2.3 多環(huán)型檢修流水線布置
2.3.1 多環(huán)型檢修流水線布置形式
多環(huán)型檢修流水線的布置形式是單環(huán)型檢修流水線布置形式的一種發(fā)展形式。流水線由一條主環(huán)線和多條輔環(huán)線組成,主環(huán)線從事轉(zhuǎn)向架分解、正位檢測(cè)、翻轉(zhuǎn)檢查、組裝等工作,輔環(huán)線從事配件配送、故障轉(zhuǎn)向架檢修等工作。流水線主環(huán)線為主,多條輔環(huán)線配合,使轉(zhuǎn)向架檢修工作實(shí)現(xiàn)分流。具體布置形式大樣如圖4。
2.3.2 多環(huán)型檢修流水線的特點(diǎn)
多環(huán)型檢修流水線的優(yōu)點(diǎn):轉(zhuǎn)向架檢修工作實(shí)現(xiàn)分流,檢測(cè)和維修可以同時(shí)進(jìn)行,提高了生產(chǎn)效率,可以保證流水線作業(yè)暢通,減少窩工的現(xiàn)象,既提高了檢修質(zhì)量又保證了檢修效率。
多環(huán)型檢修流水線的缺點(diǎn):需要占用更大空間,工程造價(jià)高,交叉作業(yè)較多,容易使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)混亂,只有規(guī)模較大的車輛段才采用多環(huán)型檢修流水線布置形式。
2.3.3 多環(huán)型檢修流水線的應(yīng)用實(shí)例
由于多環(huán)型檢修流水線的布置形式占用空間大、造價(jià)高,所以只有規(guī)模較大的車輛段采用這種布置形式,例如:武漢北車輛段,武漢北車輛段采用2個(gè)單環(huán)型檢修流水線布置形式,生產(chǎn)效率是1條單環(huán)型檢修流水線的2倍,使轉(zhuǎn)向架檢修工作分流,提高了生產(chǎn)效率,既提高了檢修質(zhì)量又保證了檢修效率。
3 我段轉(zhuǎn)向架檢修流水線工藝布局
3.1 轉(zhuǎn)向架檢修流水線工位設(shè)置
由于受我段轉(zhuǎn)向架檢修庫(kù)面積及布局影響,我段轉(zhuǎn)向架檢修流水線采用兩條平行的直線型檢修流水線形式,充分利用有限空間進(jìn)行布局,根據(jù)轉(zhuǎn)向架檢修工序和日均檢修工作量,對(duì)轉(zhuǎn)向架檢修流水線的工位設(shè)置進(jìn)行了設(shè)計(jì),在保證檢修質(zhì)量和設(shè)備易于保養(yǎng)檢修的前提下,在轉(zhuǎn)向架檢修流水線上設(shè)置了以下檢修工位:
分解承載鞍、枕簧、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置工位;分解制動(dòng)梁、橫跨梁工位;翻轉(zhuǎn)檢測(cè)工位;正位檢查工位;電氣焊施修工位;交叉桿組裝工位;枕簧組裝工位;承載鞍組裝工位;下心盤組裝工位;基礎(chǔ)制動(dòng)裝置組裝工位;構(gòu)架等待吊裝工位。
具體設(shè)置如圖5:
3.2 轉(zhuǎn)向架檢修流水線主要設(shè)備組成
根據(jù)轉(zhuǎn)向架檢修工作內(nèi)容合理配置設(shè)備,由于我段轉(zhuǎn)向架檢修流水線為直線型布局形式,以轉(zhuǎn)向架檢修流水線為主線,其他配套設(shè)備在滿足工位設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上合理設(shè)置在流水線兩側(cè)對(duì)應(yīng)工位旁邊,配套設(shè)備組成及作用如下:
(1)轉(zhuǎn)向架輸送車:將沖洗后的轉(zhuǎn)向架放在轉(zhuǎn)向架輸送車上,通過(guò)遙控器控制輸送車,將轉(zhuǎn)向架移送到上料吊具下面。
(2)轉(zhuǎn)向架檢修輸送線:檢修輸送線是一條用鏈條帶動(dòng)的循環(huán)輸送線,上層是檢修作業(yè)線,共12個(gè)工位,下層是返回線,上層在地平面上,下層在地平面以下的地坑內(nèi),輸送線由一組電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),在每個(gè)工位上停止。進(jìn)行各工位的檢修,檢修完畢,輸送線移動(dòng)一個(gè)工位間距,如此循環(huán)流水作業(yè)后再到一個(gè)工位。檢修完畢的轉(zhuǎn)向架用吊車吊走,每個(gè)工位上有一組隨行夾具(全線共24組隨行夾具),隨行夾具支架通過(guò)三組軸承及托板安裝在輸送鏈條的翼板上,隨行夾具之間用蓋板封閉。主要技術(shù)參數(shù):a.檢修輸送線行走速度:V=8.35m/min)(可調(diào));b.檢修輸送線傳動(dòng)功率:N=11kw;c.適用型號(hào):轉(zhuǎn)K2、K4、K5、K6、轉(zhuǎn)8、轉(zhuǎn)8G等;d.轉(zhuǎn)向架承托高度:H=826mm;e.檢修工位數(shù):12個(gè);f.工位間距:L=3200mm;g.檢修線外形尺寸:40000*1750*826(長(zhǎng)*寬*地上高)(地下深H1=1350)。
(3)短尾破拆液壓鉚釘機(jī):根據(jù)工作需要設(shè)置了一臺(tái)短尾破拆液壓鉚釘機(jī),用于破拆拉鉚結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架上的拉鉚釘。
(4)懸臂式平衡吊:根據(jù)工作需要設(shè)置三個(gè)懸臂式平衡吊,分別放在流水線第二個(gè)工位、倒數(shù)第二個(gè)工位和最后一個(gè)工位旁邊,分別用于制動(dòng)梁與構(gòu)架分離、安裝下心盤和安裝制動(dòng)梁。
(5)內(nèi)腔成像檢測(cè)儀:該設(shè)備能對(duì)搖枕等大部件內(nèi)、外部表面進(jìn)行檢測(cè),對(duì)檢測(cè)到的圖像進(jìn)行局部放大并顯示在屏幕上,根據(jù)HMIS給出車號(hào)的部件進(jìn)行定點(diǎn)抓拍、存儲(chǔ)。實(shí)現(xiàn)了廠修、段修對(duì)大部件圖像的本地存儲(chǔ)和上傳要求。該設(shè)備硬件由視頻探棒、圖像采集、拍攝控制和計(jì)算機(jī)等組成。視頻探棒部分由彩色微型攝像機(jī)、照明裝置和探頭控制裝置組成。圖像采集系統(tǒng)將攝像機(jī)觀察到的圖像信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換傳給計(jì)算機(jī),由拍攝控制器對(duì)計(jì)算機(jī)屏幕顯示圖像進(jìn)行選取并完成拍攝。計(jì)算機(jī)部分是由一臺(tái)與HMIS聯(lián)網(wǎng)的工作站構(gòu)成,完成圖像的存儲(chǔ)上傳。
(6)轉(zhuǎn)向架翻轉(zhuǎn)機(jī):用于對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行撐緊翻轉(zhuǎn),便于對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行全方位檢查。該機(jī)主要由撐緊裝置、升降裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。其中撐緊裝置:采用液壓結(jié)構(gòu),使夾緊裝置體積小巧,使用便利,能適用多種轉(zhuǎn)向架的翻轉(zhuǎn)檢查;升降裝置:采用內(nèi)置式液壓型,使得設(shè)備整體外觀整潔,可靠性強(qiáng),結(jié)構(gòu)合理,設(shè)備的定位性能好;旋轉(zhuǎn)裝置:使用螺旋錐齒輪減速機(jī)作為動(dòng)力,具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、維修方便等特點(diǎn);液壓系統(tǒng):使用國(guó)內(nèi)成熟的技術(shù),液壓件采用插裝式,互換性強(qiáng),便于維修;控制系統(tǒng):采用PLC作為控制核心,進(jìn)行動(dòng)作和邏輯控制。主要技術(shù)參數(shù):a.適用轉(zhuǎn)向架型號(hào):轉(zhuǎn)8系列、K2、K4、K5、K6等;b.電源電壓:380V、50HZ;c.功率:主機(jī)1.5KW、液壓站3KW;d.旋轉(zhuǎn)速度:3.8r/min;e.旋轉(zhuǎn)力矩:1380Nm;f.起升高度:780~1300mm;g.翻轉(zhuǎn)工位:0~90°,0~180°。
(7)滑槽壓裝機(jī):用以壓裝轉(zhuǎn)向架上的滑槽。
(8)空氣凈化器:用于清除電氣焊作業(yè)而產(chǎn)生的大量煙塵,凈化空氣,保障職工身體健康。
(9)K4/K5彈簧托板擰緊機(jī):用來(lái)安裝K4、K5彈簧托板的折斷螺栓,由一臺(tái)折臂吊懸掛一臺(tái)扳機(jī),扳機(jī)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)折斷螺栓的組裝,使螺栓達(dá)到一定扭力,緊固程度符合規(guī)定。主要技術(shù)參數(shù):a.型號(hào):ZZB-1000DAE;b.電源:AC380V±10%,50~60Hz;c.總功率:<10KW;d.工作環(huán)境溫度:-5~45℃;e.電機(jī)功率:1KW;f.最大轉(zhuǎn)速:50r/min;g.最大力矩:1200N.m;h.相對(duì)濕度:80%RH以下;i.控制精度:≤±3%。
(10)轉(zhuǎn)向架牽引機(jī):由牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)、移動(dòng)小車、鋼絲繩及終端滑輪組組成。牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)由一臺(tái)擺線減速機(jī)帶動(dòng)一個(gè)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng),卷筒纏繞兩組鋼絲繩,一組負(fù)責(zé)牽引小車前進(jìn),另一組負(fù)責(zé)牽引小車返回。終端滑輪組調(diào)整鋼絲繩的松緊度,移動(dòng)小車由一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)車架和四個(gè)車輪組成。四個(gè)車輪在兩條軌道上滾動(dòng)帶動(dòng)小車前進(jìn)或后退。主要技術(shù)參數(shù):a.往返行程:L=8570mm;b.牽引速度:V=2~10m/Min (可調(diào));c.牽引電機(jī)功率:N=2.2kw。
(11)貨車轉(zhuǎn)向架壓噸檢測(cè)機(jī):向組裝后的轉(zhuǎn)向架施加一定壓力,用以檢測(cè)轉(zhuǎn)向架承受一定重量后的狀態(tài)。
(12)轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)盤:轉(zhuǎn)盤直徑3.4米,轉(zhuǎn)盤上道軌軌距1435mm,自動(dòng)轉(zhuǎn)向,自動(dòng)推出轉(zhuǎn)向架。
轉(zhuǎn)向架檢修流水線除配備以上主要設(shè)備外,還應(yīng)配備枕簧自動(dòng)檢測(cè)機(jī),用于枕簧檢測(cè),并將檢測(cè)合格的枕簧分類存放,以及電焊機(jī)、鉚接機(jī)具等配套設(shè)備。
由于受檢修庫(kù)空間影響,我段有部分設(shè)備未設(shè)置在轉(zhuǎn)向架檢修流水線上,如:心盤永磁平衡吊、轉(zhuǎn)向架熱壓沖洗、貨車交叉桿智能扳機(jī)、K2/K6正位檢測(cè)臺(tái)等。
轉(zhuǎn)向架檢修流水線布置及周邊配套設(shè)備布局如圖6。
4 其他相關(guān)情況
由于轉(zhuǎn)向架檢修是多工序平行作業(yè),為了保證轉(zhuǎn)向架檢修各工位工作節(jié)拍一致,同時(shí)保障職工在作業(yè)過(guò)程中的人身和設(shè)備安全,流水線還進(jìn)行了開(kāi)動(dòng)、定位、安全等方面的設(shè)計(jì)。
4.1 開(kāi)動(dòng)方面:流水線開(kāi)動(dòng)分手動(dòng)控制和自動(dòng)控制,其操作為:(1)手動(dòng)控制:a.工作前先按下“報(bào)警”按鈕報(bào)警鈴響,警示在輸送線的工作人員。b.將“手動(dòng)/自動(dòng)”選擇開(kāi)關(guān),選擇到手動(dòng)控制,按下“前進(jìn)”轉(zhuǎn)向架輸送線向前進(jìn),按下“后退”轉(zhuǎn)向架輸送線反向反轉(zhuǎn),正常情況下禁止反向運(yùn)行。(2)自動(dòng)控制:a.將“手動(dòng)/自動(dòng)”選擇開(kāi)關(guān),選擇到自動(dòng)控制,啟動(dòng)“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕。b.當(dāng)工位的工作完成以后,要在輸送線工作前先按下“報(bào)警”按鈕報(bào)警鈴響,警示在輸送線的工作人員。c.按下“自動(dòng)前進(jìn)”按鈕,輸送線自動(dòng)前進(jìn)一個(gè)工位。
4.2 定位方面:流水線控制臺(tái)上設(shè)有自動(dòng)和手動(dòng)兩類定位按鈕,自動(dòng)運(yùn)行時(shí),通過(guò)設(shè)定電機(jī)制動(dòng)進(jìn)而控制輸送線停車,保證停車時(shí)定位準(zhǔn)確;手動(dòng)運(yùn)行時(shí),通過(guò)人工按下啟動(dòng)按鈕使流水線開(kāi)動(dòng),到達(dá)一定位置后,人工按下停止按鈕,使輸送線停車。
4.3 安全方面:在設(shè)備的明顯方便操作位置安裝有急停按鈕,當(dāng)需要緊急停車時(shí)按下此按鈕,使流水線的驅(qū)動(dòng)電機(jī)停電,設(shè)備的所有動(dòng)作被中斷,進(jìn)而使流水線停止運(yùn)行,避免了由于緊急情況無(wú)法停車而損壞轉(zhuǎn)向架、流水線及其他設(shè)備等情況的出現(xiàn),需要復(fù)位時(shí)右旋急停按鈕,使流水線繼續(xù)運(yùn)行。
5 結(jié)束語(yǔ)
文章根據(jù)轉(zhuǎn)向架檢修作業(yè)小車的運(yùn)行方向和回送方式淺談了幾種不同形式的轉(zhuǎn)向架檢修流水線布置形式:直線型檢修流水線、單環(huán)型檢修流水線、多環(huán)型檢修流水線。這幾種布置方式各有利弊,且各有適合采用的條件,只有符合采用的條件才能揚(yáng)長(zhǎng)避短,最大發(fā)揮某種轉(zhuǎn)向架布置形式的優(yōu)點(diǎn),減少其缺點(diǎn)對(duì)生產(chǎn)的影響。由于我段采用的流水線布置形式符合我段實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)條件,目前該轉(zhuǎn)向架檢修流水線運(yùn)行狀況良好,性能穩(wěn)定,大大降低了生產(chǎn)作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,加快了生產(chǎn)節(jié)奏,便于檢修生產(chǎn)和質(zhì)量管理,成為了一條布置合理、設(shè)施齊全、適合生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向架檢修流水線。進(jìn)而保證車輛檢修工藝的落實(shí),為車輛運(yùn)行安全提供了有力保障。
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作者簡(jiǎn)介:崔宏宇(1981,2-),河北昌黎人,工程師。