貨車轉(zhuǎn)向架檢修流水線布置形式探討

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，其布置形式對車輛段的生產(chǎn)能力影響很大。通過對轉(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，車輛段對流水作業(yè)模式的要求也越來越高。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的面積和檢修工藝等因素影響。由于我段檢修庫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)向架檢修庫的一端開始，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，適用于較長的轉(zhuǎn)向架檢修庫。

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，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)向架檢修庫空間較狹長，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。通過使用直線型檢修流水線檢修轉(zhuǎn)向架使我段在較狹長的空間內(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、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)制動裝置工位；分解制動梁、橫跨梁工位；翻轉(zhuǎn)檢測工位；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.檢修輸送線傳動功率：N=11kw；c.適用型號：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*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，分別用于制動梁與構(gòu)架分離、安裝下心盤和安裝制動梁。

（5）內(nèi)腔成像檢測儀：該設(shè)備能對搖枕等大部件內(nèi)、外部表面進(jìn)行檢測，對檢測到的圖像進(jìn)行局部放大并顯示在屏幕上，根據(jù)HMIS給出車號的部件進(jìn)行定點(diǎn)抓拍、存儲。實(shí)現(xiàn)了廠修、段修對大部件圖像的本地存儲和上傳要求。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)觀察到的圖像信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換傳給計(jì)算機(jī)，由拍攝控制器對計(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)部分是由一臺與HMIS聯(lián)網(wǎng)的工作站構(gòu)成，完成圖像的存儲上傳。

（6）轉(zhuǎn)向架翻轉(zhuǎn)機(jī)：用于對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行撐緊翻轉(zhuǎn)，便于對轉(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)行動作和邏輯控制。主要技術(shù)參數(shù)：a.適用轉(zhuǎn)向架型號：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)：用來安裝K4、K5彈簧托板的折斷螺栓，由一臺折臂吊懸掛一臺扳機(jī)，扳機(jī)動作實(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：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)：由牽引卷揚(yáng)機(jī)、移動小車、鋼絲繩及終端滑輪組組成。牽引卷揚(yáng)機(jī)由一臺擺線減速機(jī)帶動一個(gè)卷筒轉(zhuǎn)動，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帶動小車前進(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)向架壓噸檢測機(jī)：向組裝后的轉(zhuǎn)向架施加一定壓力，用以檢測轉(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，自動轉(zhuǎn)向，自動推出轉(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)配備枕簧自動檢測機(jī)，用于枕簧檢測，并將檢測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正位檢測臺等。

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)過程中的人身和設(shè)備安全，流水線還進(jìn)行了開動、定位、安全等方面的設(shè)計(jì)。

4.1 開動方面：流水線開動分手動控制和自動控制，其操作為：（1）手動控制：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/自動”選擇開關(guān)，選擇到手動控制，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）自動控制：a.將“手動/自動”選擇開關(guān)，選擇到自動控制，啟動“自動啟動”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“自動前進(jìn)”按鈕，輸送線自動前進(jìn)一個(gè)工位。

4.2 定位方面：流水線控制臺上設(shè)有自動和手動兩類定位按鈕，自動運(yùn)行時(shí)，通過設(shè)定電機(jī)制動進(jìn)而控制輸送線停車，保證停車時(shí)定位準(zhǔn)確；手動運(yùn)行時(shí)，通過人工按下啟動按鈕使流水線開動，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)動電機(jī)停電，設(shè)備的所有動作被中斷，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

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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作者簡介：崔宏宇（1981，2-），河北昌黎人，工程師。