馮樂樂 張超

摘 要：為了減少貨車下心盤螺栓拆卸工作的強(qiáng)度，減少人員定額，實(shí)現(xiàn)一人操作，解決現(xiàn)有螺栓拆卸工具消耗大損壞頻率高問題，減少噪音和粉塵污染改善現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境來進(jìn)行研究分析

關(guān)鍵詞：效率高；噪音低；維修操作簡(jiǎn)便

前言

鐵路貨車是貨物運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)載工具，目前集團(tuán)鐵路貨車全部按照國(guó)鐵傳統(tǒng)的修制來進(jìn)行檢修，沿用舊的強(qiáng)制計(jì)劃修模式，一直采用預(yù)防定期修，即“定期檢查、范圍修理”。它根據(jù)車輛的走行公里或運(yùn)用天數(shù)來確定修程的，車輛走行一定公里，就進(jìn)行一定范圍的修理。這種以預(yù)防為主的計(jì)劃預(yù)防修是依據(jù)多年來運(yùn)用、檢修的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在調(diào)查研究、試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上制定的。它基本上符合車輛的技術(shù)狀態(tài)、制造和修理的工藝水平。隨著集團(tuán)鐵路運(yùn)輸需求和自備貨車數(shù)量的不斷增加，車輛的檢修任務(wù)不斷加重，公司四個(gè)檢修基地承擔(dān)著集團(tuán)約5萬輛自備車檢修任務(wù)。如何能夠降低車輛維修的成本，又能保證車輛維修的質(zhì)量并且提高車輛維修的工作效率是車輛維修分公司今后服務(wù)集團(tuán)運(yùn)輸大局的宗旨和發(fā)展的目標(biāo)。

1 生產(chǎn)效率高

車輛經(jīng)過一個(gè)段修修程后下心盤螺栓基本銹蝕，加大了拆卸螺栓的難度，螺栓上附著一層固化劑在螺栓拆卸過程中由于風(fēng)動(dòng)工具排風(fēng)吹氣灰塵，污染了現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境，影響員工的身體健康。

現(xiàn)在拆卸下心盤螺栓選用了大扭矩工具B42風(fēng)扳機(jī)，質(zhì)量重12KG左右，每臺(tái)轉(zhuǎn)向架下心盤螺栓共8條，每臺(tái)車平均分解時(shí)間5分鐘，每天滿負(fù)荷工作（8小時(shí)）可以分解96臺(tái)轉(zhuǎn)向架，每天員工分解768套螺栓，可見職工勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低。

2 噪音低易保養(yǎng)

使用大功率風(fēng)扳機(jī)噪音大，最適宜人體噪音為45db，使用B42風(fēng)動(dòng)工具的噪音達(dá)到96-110db，嚴(yán)重的影響職工身心健康。

使用B42風(fēng)扳機(jī)機(jī)保養(yǎng)頻率高，每天需要使用人員加注專用潤(rùn)滑油保養(yǎng)，增加了輔助作業(yè)時(shí)間，備件磨損快維修成本高，平均500小時(shí)就需更換葉片，按照每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，每月工作22天，平均每個(gè)月進(jìn)行一次分解保養(yǎng)，如果使用保養(yǎng)不當(dāng)，則容易造成零部件損壞，增加維修更換工作量，且該工具屬于非標(biāo)件采購(gòu)成本高。

下心盤的安裝是用的新螺栓所以使用的扭矩大概在1000N.m左右就可以了。但是下心盤螺栓經(jīng)過一個(gè)段修修程后螺栓基本銹蝕，導(dǎo)致螺栓拆卸的難度加大。拆卸螺栓時(shí)比組裝時(shí)所需要的扭矩大了近1.5-2倍的扭矩，為此通過螺栓性能等級(jí)和扭矩測(cè)算，合理測(cè)算扭矩及增加轉(zhuǎn)速快捷的完成螺栓拆卸工作。公式測(cè)算：T=KFd（N.mm）

①K：擰緊力矩系數(shù)，根據(jù)表面的狀態(tài)可以大致選個(gè)參考值，對(duì)于一般加工表面，如果是有潤(rùn)滑的K可以取0.13-0.15；如果沒有潤(rùn)滑的，可以取0.18～0.21；

②d：指的就是螺紋的公稱直徑；

③F：是預(yù)緊力，碳素鋼螺栓取F=（0.6～0.7）σA；合金鋼螺栓取F=（0.5～0.6）σA；其中σ是螺栓材料的屈服點(diǎn)；A=π/16（d2+d3）2，d2為螺紋中經(jīng)，d3=d1-H/6；d1是小徑，H是螺紋原始三角性高度；H值根據(jù)不同螺紋可以算出來的，大概是0.87倍的螺距P。

④T：螺栓扭矩，根據(jù)T值1.5-2倍扭矩設(shè)定為拆卸扭矩，如果超出螺栓設(shè)定值可能無法拆卸，甚至造成螺栓脫扣或螺栓斷裂。

3 操作簡(jiǎn)便

下心盤螺栓智能扳機(jī)工作原理，最初拆卸系統(tǒng)是利用4.3KW大扭矩伺服電機(jī)，配合行星型大扭矩減速機(jī)傳輸給扭矩倍增器。使其傳輸扭矩可達(dá)到2100N.m，通過傳遞單頭伸縮扳軸到套筒來完成螺栓的拆卸工作。升降系統(tǒng)是用伺服智能吊起降使套筒與螺栓能靈活對(duì)位。行走系統(tǒng)是環(huán)形軌道，可以四方位來回移動(dòng)達(dá)到拆卸在兩股軌道上的轉(zhuǎn)向架下心盤螺栓。在設(shè)計(jì)思路研制出的樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)其重量太重。所以又調(diào)整了利用鋁合金材質(zhì)制作拆卸機(jī)架，并將四個(gè)拆卸扳手制作成為一體。利用液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力帶動(dòng)液壓扳手，先消除拆卸螺栓的預(yù)緊力后液壓馬達(dá)啟動(dòng)加速旋轉(zhuǎn)拆卸螺栓。

貨車下心盤螺栓拆卸機(jī)，用于貨車車輛定期檢修對(duì)車體下心盤螺栓的分解作業(yè)。設(shè)備應(yīng)具有足夠的剛度、穩(wěn)定性和可靠性，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小。主要零部件選用優(yōu)質(zhì)材料制造，所配備的機(jī)械、電器和電子元件具有技術(shù)先進(jìn)、性能可靠穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；所有管、線路排布整潔美觀；選用全新、優(yōu)質(zhì)材料制造，所選用的機(jī)械、電器組件和控制系統(tǒng)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化要求，同時(shí)所有產(chǎn)品須確保安全使用性、通用性和互換性，維修方便快捷。而且各部位設(shè)有可靠的安全標(biāo)準(zhǔn)的安全保護(hù)措施，以防誤操作或其它事故發(fā)生時(shí)傷及操作人員和損壞設(shè)備；采用大扭矩減速裝置、主軸箱軸承均采用潤(rùn)滑裝置進(jìn)行潤(rùn)滑，保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。深入了解貨車下心盤螺栓拆卸部位的構(gòu)造及螺栓拆卸的工作流程和目前所使用的工具，并對(duì)此做相關(guān)新技術(shù)調(diào)研。根據(jù)方案確立了定制專用減速機(jī)，利用環(huán)形軌道結(jié)構(gòu)框架減少坐標(biāo)移動(dòng)方向，利用智能吊使套筒與螺栓順利對(duì)位，減少作業(yè)的輔助時(shí)間

根據(jù)鐵路貨車車型種類不同，編制了4項(xiàng)檔位可實(shí)現(xiàn)不同車型的貨車下心盤螺栓拆卸工作，設(shè)置了環(huán)形鋼軌驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，可以減少一個(gè)坐標(biāo)上的移動(dòng)方向，更便捷的使套頭與螺栓對(duì)位，選用智能吊操作起降大大實(shí)現(xiàn)機(jī)械的靈活性，利用人體肢體作用力即可確定總成的停放位置，避免了左來右晃找準(zhǔn)對(duì)位，配備了夾具卡緊裝置，利用氣缸為動(dòng)力源，控制氣缸與機(jī)械杠桿實(shí)現(xiàn)該功能，并且氣動(dòng)風(fēng)源可以跟隨環(huán)形軌道半徑靈活轉(zhuǎn)動(dòng)工作，達(dá)到使用要求。

4 結(jié)束語

針對(duì)研發(fā)專用拆卸機(jī)，該設(shè)備性能達(dá)到功率大、生產(chǎn)效率高、工作噪音低、不易損壞、維修保養(yǎng)簡(jiǎn)便，如在貨車公司各車輛檢修單位和其他鐵路車輛單位推廣使用，將帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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