張麗萍

摘要：本文通過介紹大秦線C80重載車輛牽引桿檢修技術(shù)要求，提出檢查牽引桿難點，并通過研制C80敞車牽引桿翻轉(zhuǎn)檢查非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備解決生產(chǎn)難題，闡述了該非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的設(shè)計思路和原理，明確了使用和維修注意事項，為檢修牽引桿提高設(shè)備應(yīng)用效果提供一定參考。

關(guān)鍵詞：重載車輛;牽引桿;非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備

0 ?引言

在車輛段檢修設(shè)備方面，分為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是企業(yè)根據(jù)自己用途需要，自行設(shè)計制造的設(shè)備，結(jié)合應(yīng)用性非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在車輛檢修方面發(fā)揮著相關(guān)作用，其中牽引桿檢修方面需要有相關(guān)的輔助非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備配合檢查，因此研制應(yīng)用該類設(shè)備是車輛段檢修生產(chǎn)的需要。牽引桿技術(shù)是大秦C80車輛重載技術(shù)關(guān)鍵項目之一，牽引桿的應(yīng)用是將三輛車用兩根牽引桿聯(lián)接為一組（如圖1），實現(xiàn)不摘鉤翻轉(zhuǎn)、卸車，大大節(jié)約了碼頭卸車的作業(yè)時間，提高了車輛周轉(zhuǎn)和運輸效率，最大限度避免了車輛在區(qū)間運輸由于車鉤連接處防跳止銷脫落造成列車分離事故，安裝于大秦線運煤專用C80敞車上的牽引桿外形如圖1所示。

牽引桿在重載鐵路運輸過程中雖然發(fā)揮了重要作用，改變了車輛的運行狀態(tài)，但給車輛的檢修帶來了新的研究課題。由于牽引桿承擔(dān)了車輛運行過程中的縱向牽引力、橫向擺動力，致使?fàn)恳龡U桿體疲勞裂紋，端部球面和銷孔磨損過限質(zhì)量隱患大量出現(xiàn)。

1 ?牽引桿檢修要求

根據(jù)C80車輛牽引桿檢修作業(yè)指導(dǎo)書要求，牽引桿檢修須進行拋丸除銹，外表面清潔度應(yīng)達到GB/T8923標(biāo)準(zhǔn)的Sa2級，局部不低于Sa1級。如圖2所示，其主要檢修部位及限度是：

1.1 牽引桿壽命判定

①牽引桿實行壽命管理，如無制造時間標(biāo)記時涂打“X”標(biāo)識，壽命期限以制造時間為準(zhǔn)，時間統(tǒng)計精確到月。

②報廢要求：使用時間滿25年、橫裂紋或縱裂紋長度大于30mm，且使用時間滿20年而未滿25年者涂打“X”標(biāo)識。

③剩余壽命期限不足1個段修期，且狀態(tài)良好者，可繼續(xù)使用，但須負責(zé)1個段修期的質(zhì)量保證責(zé)任。

1.2 牽引桿裂紋檢查

①使用鋼板尺或盒尺測量牽引桿桿身、桿頸橫裂紋在同一斷面之和小于50mm時涂打“#”標(biāo)識，大于時涂打“X”標(biāo)識。

②牽引桿尾銷孔周圍25mm范圍內(nèi)裂紋時涂打“#”標(biāo)識;超過尾銷孔周圍25mm范圍裂紋時，使用深度儀檢測裂紋深度，小于3mm時涂打“#”標(biāo)識，大于時涂打“X”標(biāo)識。經(jīng)檢查、檢測合格者用白色粉筆劃“○”。

1.3 牽引桿磨耗檢查

①16、17型車鉤鉤尾端部與鉤尾銷孔邊緣的距離原型尺寸：89mm。使用16、17型鉤體尾部厚度檢測量規(guī)83Z、77Z端，分別沿鉤尾銷孔后邊緣插入進行檢測，如圖3所示。鉤尾銷孔后壁與鉤尾端部距離小于83mm時涂打“#”標(biāo)識，小于77mm時涂打“X”標(biāo)識。經(jīng)檢查、檢測合格者用白色粉筆劃“○”。

②牽引桿長度原型尺寸：1753mm。使用牽引桿長度檢測量具進行檢測，長度小于1741mm時涂打“#”標(biāo)識，小于1734mm時涂打“X”標(biāo)識，如圖4所示。經(jīng)檢查、檢測合格者用白色粉筆劃“○”。

③16、17型鉤體尾端高度原型尺寸分別為：155.5mm、171.5mm。使用鉤體尾部高度檢測量規(guī)LZ端，分別沿鉤尾銷孔橫向中心兩端插入進行檢測，16型鉤體尾端高度小于151mm、17型鉤體尾端高度小于166mm時涂打“#”標(biāo)識，如圖5所示。經(jīng)檢查、檢測合格者用白色粉筆劃“○”。

C80車輛牽引桿外形幾何尺寸為205×166×1753，材料為B級鑄鋼，配件自重238公斤。由牽引桿的幾何外形可知，該車輛部件屬于桿類構(gòu)件，兩端設(shè)計SR133.5毫米球形磨耗面，球面里側(cè)鑄造有兩個R45中心距為24毫米長圓腰鼓形連接孔，要實現(xiàn)對牽引桿的定期檢修，發(fā)現(xiàn)其在運用過程中出現(xiàn)的疲勞裂紋、磨損過限，牽引桿檢查和檢修人員需要對其進行動態(tài)反轉(zhuǎn)，因此需要研制設(shè)計一套適應(yīng)牽引桿幾何特征，滿足檢修作業(yè)指導(dǎo)書要求的反轉(zhuǎn)檢查專用設(shè)備，實現(xiàn)對牽引桿各磨耗部位的檢查、測量和加修。

2 ?研制情況

2.1 設(shè)計思路

段修現(xiàn)車分解的牽引桿經(jīng)拋丸除銹后，沒有專門的翻轉(zhuǎn)裝置，只能由叉車搬運到指定地點或支架上，通過人工方式借助撬棍進行翻轉(zhuǎn)檢測，由于每根牽引桿的重量為238公斤，斷面又呈方形，調(diào)查發(fā)現(xiàn)采用人工翻轉(zhuǎn)效率低、橇棍極易將職工橇碰傷。另一方面該車間當(dāng)時C80車段修任務(wù)達到日均36-45輛，每個工作日需要檢修牽引桿30多根，研制一套牽引桿翻轉(zhuǎn)檢修非標(biāo)準(zhǔn)工裝設(shè)備可以滿足生產(chǎn)需要。牽引桿翻轉(zhuǎn)設(shè)備設(shè)計的基本思路是，設(shè)計一套機械構(gòu)架、采用電氣驅(qū)動并控制轉(zhuǎn)動速度，達到牽引桿上下方便快捷、定位牢固可靠，能夠以360°轉(zhuǎn)動速度，實現(xiàn)對牽引桿各結(jié)構(gòu)部位的檢查和測量。

2.2 研制方案

①方案一。在樣機制作中，方案一我們考慮到用一端固定，另一段可移動的夾具將牽引桿的球面夾緊定位。經(jīng)過試驗，在此種方法上下構(gòu)件不方便，定位設(shè)計較復(fù)雜。②方案二。第二方案是利用杠桿原理配合彈簧的復(fù)位功能，將定位裝置設(shè)計為定位開放，其他位置鎖閉的結(jié)構(gòu)，具體將就是在空位時，定位裝置處于張開狀態(tài)，當(dāng)上料后自動夾緊，只要轉(zhuǎn)動就將牽引桿鎖緊，經(jīng)試驗效果達到預(yù)定要求。

3 ?組成功能

3.1 組成

根據(jù)研制調(diào)研過程，按照第二方案杠桿原理設(shè)計了牽引桿翻轉(zhuǎn)設(shè)備，該設(shè)備是為了提高牽引桿檢修效率而設(shè)計研制的，主要由機架、左右定位盤、左右轉(zhuǎn)動支架、電機變速裝置和上下料起吊裝置等組成。具有自重定位旋轉(zhuǎn)夾緊、電驅(qū)動定速360°水平旋轉(zhuǎn)、上下料起吊等功能。

3.2 作用原理

①定位夾緊結(jié)構(gòu)設(shè)計。該結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個翻轉(zhuǎn)檢測設(shè)備的關(guān)鍵，也是設(shè)計的難點之一，經(jīng)過多方考察、多個方案反復(fù)優(yōu)化，考慮到牽引桿的上下要方便快捷，定位準(zhǔn)確可靠的要求，決定采用杠桿彈簧組合的結(jié)構(gòu)，具體原理是定位卡具安裝在杠桿彈簧組件上，在壓縮彈簧作用下，定位卡具始終處于開放狀態(tài)，當(dāng)受到垂直壓力時，卡具推動杠桿壓縮彈簧并繞中心點轉(zhuǎn)動鎖緊牽引桿，只要彈簧處于壓縮狀態(tài)牽引桿將牢固定位在卡具上。②360°水平旋轉(zhuǎn)裝置。該裝置分左右兩部分，左端為主動，右端為從動，左右兩端除有無驅(qū)動外，其它結(jié)構(gòu)完全一樣。牽引桿360°水平旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動方式采用定位裝置與牽引桿一起轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，牽引桿轉(zhuǎn)速每分鐘控制在7～10轉(zhuǎn)之間，在主動端固定支架上設(shè)計電機驅(qū)動變速裝置，電氣控制系統(tǒng)采用了正、反轉(zhuǎn)點動模式，實現(xiàn)牽引桿設(shè)定的轉(zhuǎn)速，滿足了檢測作業(yè)時的全面檢查、重點部位細查、隱患部位復(fù)查的要求。③為了提高牽引桿上下翻轉(zhuǎn)裝置的效率，設(shè)計牽引桿專用吊具，使翻轉(zhuǎn)裝置的功能得到進一步擴展。使用平衡吊進行取料，然后使彈簧定位裝置，在車軸兩端用機械頂針固定，同時使?fàn)恳龡U按一定的速度旋轉(zhuǎn)，使?fàn)恳龡U以不同速度進行軸向移動，可以采用停機方法以便測量檢查。

3.3 技術(shù)參數(shù)

該設(shè)備能滿足C80系列重載車輛牽引桿設(shè)備檢修工藝要求，實現(xiàn)牽引桿360°翻轉(zhuǎn)檢查的功能。主要目標(biāo)是牽引桿上下料方便，牽引桿在翻轉(zhuǎn)設(shè)備上定位、卡緊準(zhǔn)確可靠，轉(zhuǎn)動速度符合檢查要求。主要技術(shù)指標(biāo)是：牽引桿轉(zhuǎn)角大于360°;轉(zhuǎn)速小于10r/min;驅(qū)動功率0.75kw，隨機起吊重量小于500kg;檢查工藝時間不大于2min。

4 ?設(shè)備使用和維修要求

作為非標(biāo)設(shè)備，在使用管理方面，一定要加強對操作人員安全后規(guī)范作用要求，確保在檢查使用中安全可靠。C80敞車牽引桿翻轉(zhuǎn)設(shè)備是牽引桿檢修的專用非標(biāo)設(shè)備，可適用于C80系列敞車牽引桿的翻轉(zhuǎn)作業(yè)。①使用前應(yīng)對設(shè)備的各部進行仔細的檢查，確認左右轉(zhuǎn)動盤處于自然開放狀態(tài)，卡具上未安裝牽引桿時，嚴禁起動電機（有保護裝置），確認各部良好后方可進行作業(yè)。②吊裝牽引桿時，將吊具掛在牽引桿中部，起吊時盡量在低位轉(zhuǎn)動，快到翻轉(zhuǎn)機架時再將牽引桿升起到定位盤上方。③再翻轉(zhuǎn)裝置上安裝牽引桿時，將主從夾具調(diào)整到一致的方向后，再將牽引桿放入定位夾具內(nèi)，確認轉(zhuǎn)動盤滾動輪從固定盤缺口縮回，點動轉(zhuǎn)動開關(guān)，牽引桿開始180°轉(zhuǎn)動。④在轉(zhuǎn)動作業(yè)過程中，注意牽引桿旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因電器控制設(shè)計為正反點動方式，操作者根據(jù)需要點動轉(zhuǎn)動，當(dāng)發(fā)現(xiàn)隱患時，可以翻轉(zhuǎn)確認。⑤翻轉(zhuǎn)檢修完畢后，必須將牽引桿轉(zhuǎn)動到上料位置，否則不能將牽引桿從裝置上卸下，要按時對轉(zhuǎn)動部位進行潤滑保養(yǎng)。

5 ?總結(jié)

在鐵路車輛單位加工制作非標(biāo)設(shè)備，要滿足實際要求，符合檢修作業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，通過研制C80敞車牽引桿翻轉(zhuǎn)設(shè)備，改變了現(xiàn)場牽引桿翻轉(zhuǎn)的作業(yè)方式，滿足了工藝要求。提高了現(xiàn)場的作業(yè)效率，減輕了職工勞動強度，落實了各項檢測工藝過程。特別是裝置的定位鎖緊裝置，無需人工操作，只要將牽引桿放入夾具內(nèi)通過重力夾緊，可實現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)功能，為牽引桿的圓周檢測提供了方便條件，提高現(xiàn)場作業(yè)效率和確保了生產(chǎn)安全發(fā)揮了積極作用，為安全生產(chǎn)做出貢獻。

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