鐵路車輛檢修拆解工藝的優(yōu)化

劉海強(qiáng)

摘 要：鐵路車輛在返廠檢修過程中，必須經(jīng)過解體、配件檢查及重裝。鐵路車輛在檢修拆解過程中經(jīng)常會(huì)遇到螺栓過緊、配件難分離及配件磕碰等問題，為保證車輛重裝后的質(zhì)量狀態(tài)，特對(duì)部分拆解工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過長(zhǎng)達(dá)一年的統(tǒng)計(jì)分析，優(yōu)化后的拆解工藝可節(jié)約400元/臺(tái)以上的拆解成本以及提高拆解生產(chǎn)效率及提高拆解后的產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鐵路車輛；檢修；拆解工藝；工藝優(yōu)化

中圖分類號(hào)：U279 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）05-0060-02

Abstract： Railway vehicles must undergo disassembly， parts inspection and re-loading during the process of returning to the factory for inspection and repair. In the process of overhaul and disassembly， railway vehicles often encounter some problems， such as too tight bolts， difficult separation of accessories and parts bumps. In order to ensure the quality state of the vehicle after reassembly， the partial disassembly process is specially optimized. Through the statistical analysis for up to one year， the optimized dismantling process can save 400 CNY per vehicle for dismantling cost and improve the production efficiency and the quality of the product after dismantling.

Keywords： railway rolling stock； overhaul； disassembly technology； process optimization

引言

為保證鐵路車輛能常處于良好的質(zhì)量狀態(tài)，確保行車安全并延長(zhǎng)車輛的使用壽命，因此，運(yùn)行一段時(shí)間的車輛，必須進(jìn)行各項(xiàng)的檢查和修理工作。車輛在檢修過程中，對(duì)其拆解的質(zhì)量關(guān)乎重裝后質(zhì)量狀態(tài)，因此，在檢修拆解中，拆解工藝尤為重要。

為降低車輛在檢修過程中的檢修成本、提高檢修效率及提高檢修質(zhì)量，本文對(duì)傳統(tǒng)的檢修拆解工藝進(jìn)行優(yōu)化，通過一年的跟蹤、驗(yàn)證及統(tǒng)計(jì)，得到了令人滿意的結(jié)果。

1 存在的問題與分析

1.1 扭力扳手頻繁損壞的問題

車輛的螺栓在拆解時(shí)，先使用扭力扳手將其松動(dòng)，再使用專用工具拆解（因螺栓均使用螺紋緊固膠防松處理，防松處理過的螺栓在拆解時(shí)的扭矩為組裝時(shí)緊固扭矩的1.5-2倍[1]）。所以，在拆解時(shí)，常出現(xiàn)扭力扳手報(bào)廢的情況，因此，設(shè)計(jì)一種專用的螺栓拆解工藝裝備是非常有必要的。

1.2 軸箱體拆解的問題

車輛在檢修過程中，常會(huì)遇到配件難分離的情況，例如軸箱體。因此，拆解軸箱時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)一種輕便、方便、快捷及避開性較好的工藝裝備加以使用，才能快速有效的拆解難分離的軸箱體。

1.3 HXD1B電機(jī)分離過程中磕碰傷的問題

車輛在檢修過程中，常遇到配件之間難以避免的磕碰，尤其是在HXD1B電機(jī)與車軸分離時(shí)，由于受重力影響，常出現(xiàn)抱軸承座與電機(jī)的抱軸承座安裝面之間發(fā)生磕碰或擠壓。因此，為提高拆解后產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)設(shè)計(jì)一種工藝裝備以減少以上質(zhì)量問題的發(fā)生。

2 工藝方案的設(shè)計(jì)與分析

2.1 直扳手的設(shè)計(jì)與分析

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)扭力扳手的使用情況，大多為M20以下的螺栓使用，因此，以松動(dòng)M20螺栓的扭矩為參考設(shè)計(jì)直扳手工裝，如圖1所示，而此工裝中最重要的配件設(shè)計(jì)應(yīng)為4方驅(qū)動(dòng)頭。

經(jīng)查閱鉻鉬合金鋼材質(zhì)螺栓強(qiáng)度等級(jí)為12.9級(jí)的極限扭矩為676Nm[2]，現(xiàn)場(chǎng)使用扭力扳手的極限有效力臂長(zhǎng)度為795mm，扭力扳手的四方驅(qū)動(dòng)頭為3/4英寸，因此，計(jì)算出單個(gè)驅(qū)動(dòng)面所承受的松動(dòng)扭力矩為：

式中：Ma：?jiǎn)蝹€(gè)驅(qū)動(dòng)面所承受的松動(dòng)力矩；L1：驅(qū)動(dòng)面離力臂0.0095m；Mamx：?jiǎn)蝹€(gè)驅(qū)動(dòng)面所承受的最大緊固力矩，式中取676Nm計(jì)算；n：松動(dòng)力矩系數(shù)1.5-2，式中取對(duì)大系數(shù)2計(jì)算；L2：有效力臂0.795m。

計(jì)算得出Ma值為2.8285×104Nm，通過Pro/ENGINEER 5.0版本的有限元分析模塊計(jì)算接頭最大應(yīng)力為773.1MPa，考慮使用過程中承受交變應(yīng)力，因此，采用具有高強(qiáng)度和良好的塑性與韌性及綜合力學(xué)性能較好的調(diào)質(zhì)鋼35CrMo（屈服應(yīng)力850MPa，抗拉強(qiáng)度1000MPa）或42CrMo（屈服應(yīng)力930MPa，抗拉強(qiáng)度1080MPa）[4]。

2.2 軸箱體拆解工藝裝備的設(shè)計(jì)

通過現(xiàn)場(chǎng)工藝分析，可采用拉馬原理拆解軸箱體，設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合干涉情況、工藝裝備安裝速度、便攜程度（重量因素）以及退卸效率，設(shè)計(jì)方案見圖3。

此設(shè)計(jì)中為不降低退板主要位置的受力情況，增加了螺套6，既滿足退板強(qiáng)度，又盡可能地提高了裝備在使用中便攜性，同時(shí)能避免與軸箱體的干涉；為提高效率及準(zhǔn)確度，安裝套4，減少小螺栓的調(diào)整時(shí)間。

2.3 HXD1B抱軸承座支撐架的設(shè)計(jì)

為避免在HXD1B電機(jī)與車軸分離過程中受重力影響，而造成的抱軸承座磕碰傷及擠壓傷。因此，在設(shè)計(jì)HXD1B抱軸承座支撐架時(shí)，應(yīng)考慮在分離過程中固定抱軸承座，避免抱軸承座旋轉(zhuǎn)造成質(zhì)量問題。

設(shè)計(jì)中為考慮支撐架的穩(wěn)定性，加大了支撐架底板的面積及厚度，保證了支撐架不發(fā)生側(cè)滑、變形及形成自鎖，阻止產(chǎn)品進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，增加了使用的可靠性與安全性；為提高裝備的操作性，定位裝置重心設(shè)置在螺桿轉(zhuǎn)軸上，盡可能降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；在固定抱軸承座的設(shè)計(jì)上，采用了固定板與抱軸承座底面的面支撐及與防滑銷支撐的設(shè)計(jì)，起到“雙保險(xiǎn)”作用。

3 工藝優(yōu)化成果的統(tǒng)計(jì)

這些裝備投入后，經(jīng)過1年的使用情況統(tǒng)計(jì)：（1）直扳手節(jié)約至少21000元/年的扭力扳手費(fèi)用的投入；（2）采用了軸箱體拆卸工藝裝備后，提高了操作員工的工作效率，同時(shí)降低了操作員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，在產(chǎn)量增加時(shí)，更體現(xiàn)了此工藝裝備的優(yōu)越性；（3）投入抱軸承座支撐架后，產(chǎn)品修磨量明顯減少，質(zhì)量得到明顯提升（見圖5），減少了配件的返修周期，同時(shí)減少了返修時(shí)人工成本的投入。

4 結(jié)束語

經(jīng)過數(shù)年來的驗(yàn)證，以上工藝優(yōu)化降低了檢修成本投入、提高勞動(dòng)效率與減輕勞動(dòng)強(qiáng)度及提升產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)，因此以上拆解工藝優(yōu)化項(xiàng)點(diǎn)為較為合理的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]DIN267-27-2009.機(jī)械連接元件帶粘合涂膜的鋼制螺栓[Z].第27部分.

[2]武建軍.機(jī)械工程材料[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2006，08.

[3]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010，01.

[4]韓艷麗.試論鐵路機(jī)車的檢修質(zhì)量[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（05）：124.endprint