翟慧建 張紅杰 李木存 張少華

摘 要：閘調(diào)器是鐵路貨車制動系統(tǒng)的重要組成部分，是鐵路貨車制動系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，安裝在鐵路貨車的車底。它采用風(fēng)源為動力源，并連接制動桿桿將動力傳輸至制動梁來實現(xiàn)鐵路貨車制動的功能。

關(guān)鍵詞：修復(fù)工藝；應(yīng)用效益；方案實施

前言

閘調(diào)器筒體基本材質(zhì)為銅金屬，受金屬銅的物理特性、檢修運輸過程中難免的磕碰、裝卸車的時外力沖擊及列車運行過程中的砂石碰撞等因素，筒體極易變形對其進(jìn)行具體分析

1 閘調(diào)器筒體修復(fù)工藝

1.1 筒體夾具定位裝置研究

筒體材質(zhì)為銅金屬，它具有較高的黏性和塑性，因此在選用夾具時考慮需有足夠的剛性和強(qiáng)度，計劃采取筒體兩端定位套加緊，筒體中間用磨具鋼制作而成的半圓鎖緊裝置，保證定位穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。

1.2 整形裝具材質(zhì)及結(jié)構(gòu)研究

整形裝具采用磨具鋼制作，以錐形申套引入筒體的設(shè)計理念，預(yù)留申套與筒體之間0.5mm間隙，支撐起變形較為嚴(yán)重的部分，修復(fù)率達(dá)到98%以上。

1.3 磨具整形工藝研究

通過整形裝具粗整形后會對筒體造成輕微劃痕或拉傷，根據(jù)筒體變形修復(fù)的難以程度來確定，為此要對筒體進(jìn)行磨削修復(fù)，磨削修復(fù)余量為0.4mm，磨具砂輪采用金剛石磨料，保證砂輪的耐磨性。

1.4 拋光修整工藝研究

拋光工序是修整筒體的最后一步工序，采用拋光輪和微沙為研料進(jìn)行拋光，主要作用是保證筒體的表面粗糙度達(dá)到Ra1.6μm以上。

1.5 鉆配組裝臺一體化設(shè)計及研制

設(shè)備整體裝具、模具和拋光裝置為一體式設(shè)計，在保證加工同軸度的同時，也可大幅減少修復(fù)時間，待完成修復(fù)后夾具移動至組裝臺進(jìn)行筒體鉆配工序和螺桿的緊固工序，預(yù)計整體組裝和檢修效率為<5min/件。

2 技術(shù)應(yīng)用及效益

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

2017年滄州再制造基地閘調(diào)器檢修任務(wù)量約為6800條，如按照筒體故障率30%計算，閘調(diào)器筒體檢修需求量約有2000余條，新品筒體的單價為115元，故2017年將節(jié)約成本近24萬元。如分公司取得閘調(diào)器檢修資質(zhì)后，隨著檢修任務(wù)增長，其經(jīng)濟(jì)效益亦會翻倍。

2.2 社會效益

降低新品閘調(diào)器筒體消耗，減少廢鋼產(chǎn)生，有效降低能源消耗。同時，將大幅降低工人的工作量。

3 實施方案

3.1 擬定工藝任務(wù)書

充分分析閘調(diào)器筒體變形的部位、銹蝕和污染物的特點，結(jié)合現(xiàn)場檢修工藝流程，擬定工藝任務(wù)書。

3.2 制定工藝流程

人工將筒體放到上料支架上→自動上料加緊定位→整形裝具、磨具、拋光輪旋轉(zhuǎn)→筒體移動進(jìn)給整形→完成后夾具移至組裝工位進(jìn)行鉆配和螺桿安裝工序→自動回位下料。

3.3 工藝原理驗證

裝具整形、磨具、拋光一體機(jī)構(gòu)為主運動，筒體移動為進(jìn)給運動，通過裝具與筒體的相對運動產(chǎn)生的相對的作業(yè)力支撐變形部位，從而實現(xiàn)整形。磨具采用金剛砂輪為磨料在主軸轉(zhuǎn)動下實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動，磨削筒體實現(xiàn)粗加工。拋光輪與磨具砂輪在同一主軸上旋轉(zhuǎn)，在筒體實現(xiàn)進(jìn)給作用時完成拋光工作，實現(xiàn)精加工，完成整套的整形修復(fù)工作。

3.4 設(shè)備安裝與調(diào)試

（1）設(shè)備外形規(guī)格尺寸預(yù)計為1.8*1.6*0.8m，共由七部分組成，具體包括：液壓系統(tǒng)、加緊裝置、移動進(jìn)給裝置、主軸、組裝夾具、設(shè)備機(jī)架、控制系統(tǒng)。

（2）結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況，計劃采用階梯式工作平臺基礎(chǔ)進(jìn)行安裝設(shè)備，待安裝完畢，考慮調(diào)試和持續(xù)改進(jìn)。

4 項目完成情況

1）項目目標(biāo)、任務(wù)完成情況

一套閘調(diào)器筒體液壓復(fù)形及制作完成，達(dá)到安全、省力、快速、簡單、高效的作業(yè)，實現(xiàn)研發(fā)初期設(shè)計目標(biāo)。

2）項目取得的成果及創(chuàng)新性

①項目取得的成果：

閘調(diào)器筒體液壓復(fù)形機(jī)經(jīng)試驗運行穩(wěn)定，符合項目預(yù)期目標(biāo)。經(jīng)多次試驗滿足閘調(diào)器筒體修復(fù)技術(shù)要求。

閘調(diào)器筒體液壓復(fù)形機(jī)1臺安裝完畢，使用情況良好。得到現(xiàn)場操作人員的現(xiàn)場使用認(rèn)可，降低勞動強(qiáng)度，提高作業(yè)效率，安全生產(chǎn)更進(jìn)一步得到保障。

②項目創(chuàng)新性：

原始閘調(diào)器筒體修復(fù)技術(shù)依靠人工，約每10鐘修復(fù)1個，工作效率低，維修質(zhì)量差，采用現(xiàn)在新研發(fā)閘調(diào)器筒體液壓復(fù)形機(jī)工作效率高，維修質(zhì)量可達(dá)到98%以上，滿足生產(chǎn)工藝要求。

閘調(diào)器筒體液壓復(fù)形機(jī)可以在具有同等檢修資質(zhì)的企業(yè)行業(yè)內(nèi)全面推廣使用，社會經(jīng)濟(jì)效益突出。

閘調(diào)器筒體基本材質(zhì)為銅金屬，受金屬銅的物理特性、檢修運輸過程中難免的磕碰、裝卸車的時外力沖擊及列車運行過程中的砂石碰撞等因素，筒體極易變形。

2016年8月份，滄州再制造基地閘調(diào)器大修業(yè)務(wù)正式啟動，該年共檢修閘調(diào)器957條，其中287條因閘調(diào)器筒體表面出現(xiàn)凹陷故障而需要大修，故障率約30%。據(jù)實地調(diào)查，每個故障筒體表面平均存在4個凹陷區(qū)域需要修復(fù)，且現(xiàn)有的閘調(diào)器筒體修復(fù)裝備非常簡陋，工藝也簡單粗放，即用一根圓管墊在筒體里，然后人工用手錘對筒體進(jìn)行敲擊。不難發(fā)現(xiàn)，手工修復(fù)的閘調(diào)器精度低，變形部位在敲擊時存在材質(zhì)內(nèi)應(yīng)力疲勞，多次修復(fù)后較容易出現(xiàn)裂紋，一次性修復(fù)合格率很低。然而全批量報廢故障筒體，采用新品筒體頂替又會造成不必要的浪費。

2017年滄州再制造基地閘調(diào)器檢修任務(wù)量約為6800條，如按照筒體故障率30%計算，閘調(diào)器筒體檢修需求量約有2000多條。目前，平均修復(fù)一個故障筒體要花費20分鐘，這樣的修復(fù)效率制約閘調(diào)器大批量生產(chǎn)的檢修效率，無法滿足生產(chǎn)現(xiàn)場實際需求。

5 結(jié)束語

為切實提高閘調(diào)器檢修質(zhì)量、效率和經(jīng)濟(jì)效益，擬研制一套閘調(diào)器筒體液壓復(fù)形機(jī)，該設(shè)備計劃采用整體壓裝整形技術(shù)，并對修復(fù)后的筒體進(jìn)行磨削拋光一體化作業(yè)，實現(xiàn)在2分鐘內(nèi)修復(fù)一個故障閘調(diào)器筒體，且整體修復(fù)率達(dá)到98%以上。同時，還計劃在該設(shè)備的安裝區(qū)域設(shè)置一組裝工位（安裝后拉桿和螺旋桿），實現(xiàn)在一個工序完成復(fù)形組裝工作，大大提高工作效率。

參考文獻(xiàn)

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