列車車底設(shè)備拆裝裝置

胥正剛

摘 要：針對(duì)軌道車輛檢修時(shí)底部大部件的拆裝工作，軌道車輛底部的大部件由于作業(yè)位置比較特殊，且大部件自重較大，人員操作不方便，所以迫切需要一種能夠自動(dòng)化的車底設(shè)備拆裝裝置，該裝置走行靈活，自動(dòng)化程度高，能夠有效的節(jié)約人力，提高作業(yè)效率。

關(guān)鍵詞：軌道車輛；車底；設(shè)備拆裝；自行走；公鐵兩用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.204

1 功能概述

本文介紹的車底設(shè)備拆裝裝置，是用于軌道車輛底部大件的拆卸、對(duì)位安裝等維修作業(yè)的專用設(shè)備。本設(shè)備采用鉛酸蓄電池，PLC控制線路，直流電機(jī)為動(dòng)力，全部動(dòng)作由液壓系統(tǒng)的執(zhí)行部件完成，具有足夠的驅(qū)動(dòng)扭矩。驅(qū)動(dòng)機(jī)器四輪直行、轉(zhuǎn)向，使機(jī)器在車輛的底部，最大范圍的靈活移動(dòng)，并且自如地實(shí)現(xiàn)跨越軌道、平臺(tái)舉升、下降、行走等動(dòng)作。平臺(tái)承載后還具備可在同一平面內(nèi)橫向、縱向移動(dòng)和角度調(diào)整等功能，幫助作業(yè)人員便捷地完成平臺(tái)上所承載部件與軌道車輛底部安裝位置快速準(zhǔn)確地定位、對(duì)接工作。該設(shè)備一個(gè)操作人通過無(wú)線遙控裝置即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備所有動(dòng)作，該設(shè)備對(duì)于實(shí)現(xiàn)車底檢修作業(yè)的智能化具有重要的意義。

2 主要技術(shù)指標(biāo)

額定起重能力（Kg） 2000

平臺(tái)最大高度（mm） 1800

平臺(tái)最低高度（mm） 700

起重平臺(tái)長(zhǎng)度（mm） 2000

起重平臺(tái)寬度（mm） 1650

整機(jī)長(zhǎng)度（mm） 2800

整機(jī)寬度（mm） 1800

浮動(dòng)平臺(tái)平移調(diào)整范圍（mm） ±50

浮動(dòng)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)調(diào)整范圍（? ） ±5

機(jī)器爬坡能力（? ） ≤5

允許環(huán)境溫度（?C） -5～+45

電源（DC） 48V/350Ah

設(shè)備自重（Kg） 3300

3 設(shè)備主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1） 外形結(jié)構(gòu)總圖（見圖1）。（2）平臺(tái)升降系統(tǒng)。車底設(shè)備拆裝裝置采用由油缸驅(qū)動(dòng)的剪叉式升降機(jī)構(gòu)，兩個(gè)支腿中一個(gè)下支點(diǎn)固定，另個(gè)一采用導(dǎo)向滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，升降系統(tǒng)在油缸同步配合下可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，滿足重載情況下平穩(wěn)無(wú)沖擊地升降功能，同時(shí)該結(jié)構(gòu)還具有承載能力大，簡(jiǎn)單可靠易維護(hù)的特點(diǎn)。（3）四輪行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。設(shè)備采用四輪同步驅(qū)動(dòng)的行走形式，每套行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均由低速大扭矩?cái)[線馬達(dá)和帶剎車輪邊減速機(jī)組成。該系統(tǒng)具有足夠的低速驅(qū)動(dòng)扭矩，能夠自如地跨越軌道，自動(dòng)離線，上線作業(yè)，四輪行走系統(tǒng)還具有同步調(diào)節(jié)功能，防止車輪打滑及跑偏。（4）四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。設(shè)備前后四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用油缸驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力傳遞采用齒輪齒條式結(jié)構(gòu)，通過油缸的伸縮帶動(dòng)齒條來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪在±90°的范圍內(nèi)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向，所以設(shè)備具有橫向移動(dòng)功能，配合前進(jìn)后退功能可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備360°范圍內(nèi)任意角度移動(dòng)，能夠滿足在車底狹小空間內(nèi)作業(yè)的工況。（5）浮動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)。設(shè)備的承載平臺(tái)設(shè)計(jì)有浮動(dòng)功能，由三個(gè)油缸驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)。可實(shí)現(xiàn)在橫向±50mm范圍內(nèi)平移調(diào)整，及±5°角度的調(diào)整。（6）液壓系統(tǒng)。本系統(tǒng)是典型的開式系統(tǒng)：由變頻交流電機(jī)/4KW，帶動(dòng)相應(yīng)的液壓泵為系統(tǒng)提供液壓能，其系統(tǒng)壓力均由4溢流閥設(shè)定（參見液壓系統(tǒng)布局圖）。1） 轉(zhuǎn)向、側(cè)移回路：從泵提供油液給轉(zhuǎn)向、側(cè)移閥控制雙液壓鎖閥（保護(hù)機(jī)構(gòu)）至轉(zhuǎn)向缸、側(cè)移缸，實(shí)現(xiàn)行走、轉(zhuǎn)向、平臺(tái)側(cè)移等功能。2）舉升單元回路：由泵提供油液給舉升塊上的兩個(gè)二位二通閥控制DT4舉升、DT5下降閥至缸動(dòng)作。其次上升、下降速度可通過兩個(gè)節(jié)流閥設(shè)定。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能動(dòng)作，而需要下降時(shí)，可拉動(dòng)應(yīng)急下降手柄，直至平臺(tái)安全落下，再推動(dòng)手柄復(fù)位。3）驅(qū)動(dòng)單元回路：由泵提供油液，行走三位四通閥5，DT1、DT2控制行駛馬達(dá)前進(jìn)與后退；由DT1得電、三位四通閥7，DT3得電實(shí)現(xiàn)快速行走；DT1得電、DT3失電實(shí)現(xiàn)慢速行走。4）行走制動(dòng)回路：一但行走則由系統(tǒng)梭閥提供油液，系統(tǒng)注油打開行走馬達(dá)制動(dòng)器動(dòng)作，系統(tǒng)注油打開行走馬達(dá)制動(dòng)器動(dòng)作；如果行走馬達(dá)停車，則馬達(dá)制動(dòng)器自動(dòng)關(guān)閉停車。5）應(yīng)急移動(dòng)行走回路：當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元發(fā)生故障需移動(dòng)時(shí)，首先將手動(dòng)閥上的黑頂桿向里推進(jìn)再來(lái)回推動(dòng)應(yīng)急制動(dòng)釋放手柄（紅）約20次。6）平臺(tái)應(yīng)急下降回路：當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元發(fā)生故障需平臺(tái)下落時(shí)，可拉拽平臺(tái)應(yīng)急下降手柄。（7）電氣系統(tǒng)。1） 電源部分。動(dòng)力電源采用蓄電池供電。本蓄電池是牽引用蓄電池，持續(xù)放電時(shí)間長(zhǎng)。動(dòng)力電源電壓DC48V供直流電機(jī)。控制電源采用DC24V。采用隨車智能充電器，充電器輸入電壓為AC380V/50Hz，具備充滿后自動(dòng)斷電功能，充電方便，并配有電量顯示。2）行走、升降速度調(diào)整。行走，工作平臺(tái)升降時(shí)，可通過調(diào)速器調(diào)整控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，油泵輸出流量隨之改變，達(dá)到調(diào)節(jié)行走液壓馬達(dá)、升降油缸速度目的，同時(shí)延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命和蓄電池壽命，并節(jié)約能源。3）控制與操作。本機(jī)通過PLC接受輸入信號(hào)，并通過輸出信號(hào)控制全車各項(xiàng)動(dòng)作。

輸入信號(hào)分為：

A.人工操作指令：急停按鈕，行走前進(jìn)、倒車、轉(zhuǎn)向，平臺(tái)的升降，平臺(tái)的外伸、縮回，轉(zhuǎn)動(dòng)等。

B.顯示信號(hào)：電池電量顯示，蜂鳴報(bào)警器，頻閃燈信號(hào)等。

C.安全保護(hù)輸入信號(hào)。

4 結(jié)束語(yǔ)

該設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)單，功能完善，維護(hù)方便，對(duì)于不同的作業(yè)環(huán)境及作業(yè)方式具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，極大地簡(jiǎn)化了作業(yè)流程，減少了檢修人員數(shù)量，降低了檢修人員的工作強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率，該設(shè)備已在北京地鐵、廣州地鐵、青島地鐵、蘇州地鐵等地鐵車輛段成功實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 50157-2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]濮良貴，機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]上海工業(yè)大學(xué)，起重機(jī)械[M].北京：中國(guó)工業(yè)出版社，1961.