關(guān)于C80車(chē)輛牽引桿檢查設(shè)備研究應(yīng)用與探討

張麗萍

摘要：本文通過(guò)介紹大秦線C80重載車(chē)輛牽引桿檢修技術(shù)要求，提出檢查牽引桿難點(diǎn)，并通過(guò)研制C80敞車(chē)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(jì)思路和原理，明確了使用和維修注意事項(xiàng)，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(chē)輛;牽引桿;非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備

0 ?引言

在車(chē)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(jì)制造的設(shè)備，結(jié)合應(yīng)用性非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在車(chē)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(lèi)設(shè)備是車(chē)輛段檢修生產(chǎn)的需要。牽引桿技術(shù)是大秦C80車(chē)輛重載技術(shù)關(guān)鍵項(xiàng)目之一，牽引桿的應(yīng)用是將三輛車(chē)用兩根牽引桿聯(lián)接為一組（如圖1），實(shí)現(xiàn)不摘鉤翻轉(zhuǎn)、卸車(chē)，大大節(jié)約了碼頭卸車(chē)的作業(yè)時(shí)間，提高了車(chē)輛周轉(zhuǎn)和運(yùn)輸效率，最大限度避免了車(chē)輛在區(qū)間運(yùn)輸由于車(chē)鉤連接處防跳止銷(xiāo)脫落造成列車(chē)分離事故，安裝于大秦線運(yùn)煤專(zhuān)用C80敞車(chē)上的牽引桿外形如圖1所示。

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

1 ?牽引桿檢修要求

根據(jù)C80車(chē)輛牽引桿檢修作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求，牽引桿檢修須進(jìn)行拋丸除銹，外表面清潔度應(yīng)達(dá)到GB/T8923標(biāo)準(zhǔn)的Sa2級(jí)，局部不低于Sa1級(jí)。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(shí)行壽命管理，如無(wú)制造時(shí)間標(biāo)記時(shí)涂打“X”標(biāo)識(shí)，壽命期限以制造時(shí)間為準(zhǔn)，時(shí)間統(tǒng)計(jì)精確到月。

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

③剩余壽命期限不足1個(gè)段修期，且狀態(tài)良好者，可繼續(xù)使用，但須負(fù)責(zé)1個(gè)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(cè)量牽引桿桿身、桿頸橫裂紋在同一斷面之和小于50mm時(shí)涂打“#”標(biāo)識(shí)，大于時(shí)涂打“X”標(biāo)識(shí)。

②牽引桿尾銷(xiāo)孔周?chē)?5mm范圍內(nèi)裂紋時(shí)涂打“#”標(biāo)識(shí);超過(guò)尾銷(xiāo)孔周?chē)?5mm范圍裂紋時(shí)，使用深度儀檢測(cè)裂紋深度，小于3mm時(shí)涂打“#”標(biāo)識(shí)，大于時(shí)涂打“X”標(biāo)識(shí)。經(jīng)檢查、檢測(cè)合格者用白色粉筆劃“○”。

1.3 牽引桿磨耗檢查

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

②牽引桿長(zhǎng)度原型尺寸：1753mm。使用牽引桿長(zhǎng)度檢測(cè)量具進(jìn)行檢測(cè)，長(zhǎng)度小于1741mm時(shí)涂打“#”標(biāo)識(shí)，小于1734mm時(shí)涂打“X”標(biāo)識(shí)，如圖4所示。經(jīng)檢查、檢測(cè)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(cè)量規(guī)LZ端，分別沿鉤尾銷(xiāo)孔橫向中心兩端插入進(jìn)行檢測(cè)，16型鉤體尾端高度小于151mm、17型鉤體尾端高度小于166mm時(shí)涂打“#”標(biāo)識(shí)，如圖5所示。經(jīng)檢查、檢測(cè)合格者用白色粉筆劃“○”。

C80車(chē)輛牽引桿外形幾何尺寸為205×166×1753，材料為B級(jí)鑄鋼，配件自重238公斤。由牽引桿的幾何外形可知，該車(chē)輛部件屬于桿類(lèi)構(gòu)件，兩端設(shè)計(jì)SR133.5毫米球形磨耗面，球面里側(cè)鑄造有兩個(gè)R45中心距為24毫米長(zhǎng)圓腰鼓形連接孔，要實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引桿的定期檢修，發(fā)現(xiàn)其在運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)的疲勞裂紋、磨損過(guò)限，牽引桿檢查和檢修人員需要對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)反轉(zhuǎn)，因此需要研制設(shè)計(jì)一套適應(yīng)牽引桿幾何特征，滿足檢修作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求的反轉(zhuǎn)檢查專(zhuān)用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引桿各磨耗部位的檢查、測(cè)量和加修。

2 ?研制情況

2.1 設(shè)計(jì)思路

段修現(xiàn)車(chē)分解的牽引桿經(jīng)拋丸除銹后，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的翻轉(zhuǎn)裝置，只能由叉車(chē)搬運(yùn)到指定地點(diǎn)或支架上，通過(guò)人工方式借助撬棍進(jìn)行翻轉(zhuǎn)檢測(cè)，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(chē)間當(dāng)時(shí)C80車(chē)段修任務(wù)達(dá)到日均36-45輛，每個(gè)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(jì)的基本思路是，設(shè)計(jì)一套機(jī)械構(gòu)架、采用電氣驅(qū)動(dòng)并控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度，達(dá)到牽引桿上下方便快捷、定位牢固可靠，能夠以360°轉(zhuǎn)動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引桿各結(jié)構(gòu)部位的檢查和測(cè)量。

2.2 研制方案

①方案一。在樣機(jī)制作中，方案一我們考慮到用一端固定，另一段可移動(dòng)的夾具將牽引桿的球面夾緊定位。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，在此種方法上下構(gòu)件不方便，定位設(shè)計(jì)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(jì)為定位開(kāi)放，其他位置鎖閉的結(jié)構(gòu)，具體將就是在空位時(shí)，定位裝置處于張開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)上料后自動(dòng)夾緊，只要轉(zhuǎn)動(dòng)就將牽引桿鎖緊，經(jīng)試驗(yàn)效果達(dá)到預(yù)定要求。

3 ?組成功能

3.1 組成

根據(jù)研制調(diào)研過(guò)程，按照第二方案杠桿原理設(shè)計(jì)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(jì)研制的，主要由機(jī)架、左右定位盤(pán)、左右轉(zhuǎn)動(dòng)支架、電機(jī)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(dòng)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(jì)。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)翻轉(zhuǎn)檢測(cè)設(shè)備的關(guān)鍵，也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一，經(jīng)過(guò)多方考察、多個(gè)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(kāi)放狀態(tài)，當(dāng)受到垂直壓力時(shí)，卡具推動(dòng)杠桿壓縮彈簧并繞中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)，右端為從動(dòng)，左右兩端除有無(wú)驅(qū)動(dòng)外，其它結(jié)構(gòu)完全一樣。牽引桿360°水平旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)方式采用定位裝置與牽引桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)端固定支架上設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)變速裝置，電氣控制系統(tǒng)采用了正、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)牽引桿設(shè)定的轉(zhuǎn)速，滿足了檢測(cè)作業(yè)時(shí)的全面檢查、重點(diǎn)部位細(xì)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(jì)牽引桿專(zhuān)用吊具，使翻轉(zhuǎn)裝置的功能得到進(jìn)一步擴(kuò)展。使用平衡吊進(jìn)行取料，然后使彈簧定位裝置，在車(chē)軸兩端用機(jī)械頂針固定，同時(shí)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(jìn)行軸向移動(dòng)，可以采用停機(jī)方法以便測(cè)量檢查。

3.3 技術(shù)參數(shù)

該設(shè)備能滿足C80系列重載車(chē)輛牽引桿設(shè)備檢修工藝要求，實(shí)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(dòng)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(dòng)功率0.75kw，隨機(jī)起吊重量小于500kg;檢查工藝時(shí)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(qiáng)對(duì)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(chē)牽引桿翻轉(zhuǎn)設(shè)備是牽引桿檢修的專(zhuān)用非標(biāo)設(shè)備，可適用于C80系列敞車(chē)牽引桿的翻轉(zhuǎn)作業(yè)。①使用前應(yīng)對(duì)設(shè)備的各部進(jìn)行仔細(xì)的檢查，確認(rèn)左右轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)處于自然開(kāi)放狀態(tài)，卡具上未安裝牽引桿時(shí)，嚴(yán)禁起動(dòng)電機(jī)（有保護(hù)裝置），確認(rèn)各部良好后方可進(jìn)行作業(yè)。②吊裝牽引桿時(shí)，將吊具掛在牽引桿中部，起吊時(shí)盡量在低位轉(zhuǎn)動(dòng)，快到翻轉(zhuǎn)機(jī)架時(shí)再將牽引桿升起到定位盤(pán)上方。③再翻轉(zhuǎn)裝置上安裝牽引桿時(shí)，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(rèn)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)滾動(dòng)輪從固定盤(pán)缺口縮回，點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)，牽引桿開(kāi)始180°轉(zhuǎn)動(dòng)。④在轉(zhuǎn)動(dòng)作業(yè)過(guò)程中，注意牽引桿旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因電器控制設(shè)計(jì)為正反點(diǎn)動(dòng)方式，操作者根據(jù)需要點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)隱患時(shí)，可以翻轉(zhuǎn)確認(rèn)。⑤翻轉(zhuǎn)檢修完畢后，必須將牽引桿轉(zhuǎn)動(dòng)到上料位置，否則不能將牽引桿從裝置上卸下，要按時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部位進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)。

5 ?總結(jié)

在鐵路車(chē)輛單位加工制作非標(biāo)設(shè)備，要滿足實(shí)際要求，符合檢修作業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)研制C80敞車(chē)牽引桿翻轉(zhuǎn)設(shè)備，改變了現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)的作業(yè)效率，減輕了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，落實(shí)了各項(xiàng)檢測(cè)工藝過(guò)程。特別是裝置的定位鎖緊裝置，無(wú)需人工操作，只要將牽引桿放入夾具內(nèi)通過(guò)重力夾緊，可實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)功能，為牽引桿的圓周檢測(cè)提供了方便條件，提高現(xiàn)場(chǎng)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(xiàn)。

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