多功能動車組檢修技能實訓(xùn)平臺設(shè)計

杜偉

（遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 錦州121000）

1 軌道交通車輛維護與檢修實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀與問題分析

目前，鐵道機車車輛、動車組、城軌車輛維護與檢修相關(guān)專業(yè)的教學(xué)（實訓(xùn)）設(shè)備多為成套購買、成本過高，且占地面積大，大多數(shù)學(xué)校沒有條件購買多套相同設(shè)備。因此在實際教學(xué)和訓(xùn)練中，常因設(shè)備數(shù)量少，所能供學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的工作臺位有限，以某校動車專業(yè)為例，雖建成了動車組檢修實訓(xùn)基地，但主要設(shè)備數(shù)量僅各有一套，遠遠不能滿足技能訓(xùn)練學(xué)習(xí)，比如轉(zhuǎn)向架檢修實訓(xùn)室建設(shè)成本為65 萬，提供的典型技能訓(xùn)練工位，如車輪檢查器，只能滿足同時4 人學(xué)習(xí)；如車頂高壓檢修實訓(xùn)室建設(shè)成本為40 萬，提供的典型技能訓(xùn)練工位，如碳滑板更換作業(yè)，僅能供1 人練習(xí)，每次約8 分鐘，每課時練習(xí)人數(shù)僅為5～6 人；所以教學(xué)效率低，技能訓(xùn)練效果有限。極大的影響了實訓(xùn)教學(xué)或技能訓(xùn)練的效率，學(xué)員在有限的時間內(nèi)，有效學(xué)習(xí)時間和練習(xí)次數(shù)遠不能滿足要求。

1.2 實訓(xùn)設(shè)備自主設(shè)計實踐

有效解決實訓(xùn)設(shè)備問題的方法是自主研制。自主研制實訓(xùn)設(shè)備通常是專業(yè)教師根據(jù)本校專業(yè)技能教學(xué)的特色和產(chǎn)業(yè)需求量身訂制的，具有很強的實用性、先進性，并且低成本、易維護，能很好地與專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)有機結(jié)合，滿足專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)要求。

陳宜建以“智能小產(chǎn)品實訓(xùn)平臺”為例，設(shè)計平臺包括電源電路、單片機電路、蜂鳴器電路、按鍵電路、LED 指示電路、串口電路、LCD 顯示電路、溫度傳感器電路、實時時鐘電路等，有效補充了實踐教學(xué)設(shè)備，并且成本低、使用靈活方便、準對性強[1]。曾祥龍以智能化實訓(xùn)設(shè)備在《電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試》課程中的應(yīng)用，對電氣技術(shù)應(yīng)用專業(yè)信息化實訓(xùn)教學(xué)改革探索與實踐，融入自動檢測理念，提升了實訓(xùn)效果[2]。葉暉對用于工業(yè)機器人典型應(yīng)用培訓(xùn)的實訓(xùn)裝置進行規(guī)劃與設(shè)計，然后通過對多個工業(yè)機器人的典型應(yīng)用模塊進行緊湊與優(yōu)化設(shè)計，使其能夠在一個緊湊的實訓(xùn)室空間成功應(yīng)用，這對今后類似的工業(yè)機器人職業(yè)教育實訓(xùn)項目設(shè)計具有一定的借鑒意義[3]。林愛云對汽車電氣教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備進行自主研究和開發(fā)，研究與開發(fā)了汽車電氣系統(tǒng)多功能教學(xué)實訓(xùn)平臺，提升了教學(xué)效果，推動了本校的教學(xué)改革，而且不僅限于教學(xué)，還通過成立職業(yè)院校企業(yè)，產(chǎn)生了經(jīng)濟效益[4]。李輝林開發(fā)應(yīng)用了組合式多功能電工技術(shù)實驗實訓(xùn)裝置，進一步提高了實踐教學(xué)的效率，并且為課程相關(guān)的科研工作和教學(xué)改革提供了全新的工作平臺[5]。

2 研究方法

以我校動車組檢修技術(shù)、鐵道車輛專業(yè)為目標，研究設(shè)計實訓(xùn)操作平臺。在調(diào)研典型崗位基本操作技能、目前開設(shè)的實訓(xùn)項目基礎(chǔ)上，對各項崗位基礎(chǔ)技能分析，形成典型的功能模塊；然后對各功能模塊進行結(jié)構(gòu)設(shè)計、在線考核設(shè)計，最后進行集成化、小型化優(yōu)化設(shè)計。

3 實訓(xùn)平臺設(shè)計

3.1 系統(tǒng)組成

工作臺由4 個典型模塊組成，如下圖所示，分別為扳手訓(xùn)練模板、防松線涂畫訓(xùn)練模塊、通用測量尺訓(xùn)練模塊、專用測量尺訓(xùn)練模塊組成。每設(shè)計時模擬軌道交通車輛典型崗位典型操作技能，并保持與實際零部件結(jié)構(gòu)尺寸及裝配關(guān)系相同；保持載荷條件一致、保持技能訓(xùn)練時操作空間不變的原則，以保證技能訓(xùn)練的真實性、保證技能操作中實際操作感受。

試驗臺機械機構(gòu)由兩個底座、橫向軸套、滾珠盤、垂向作動器安裝座、橫向作動器安裝座、縱向作動器安裝座、加載梁等組成，如圖1 所示。

3.2 工作原理

3.2.1 扳手訓(xùn)練模塊：模擬軌道車輛碳滑板更換作業(yè)項目，由模擬的受電弓碳滑板及支架組成，每工作臺設(shè)置該模塊兩個，分別安裝在工作臺短邊的兩側(cè)面，保持碳滑板與支架的原型尺寸、扳手空間、操作空間及碳滑板與支架的真實彈力，能夠訓(xùn)練支架螺栓（M6）、軟連接線螺栓（M8）的拆卸、安裝、力矩確認、防松線涂畫。

3.2.2 防松線涂畫訓(xùn)練模塊：訓(xùn)練機械行業(yè)緊固件防松線涂畫技能，由不同角度的緊固件安裝支架組成，每工作臺設(shè)置該模塊四個，安裝在工作臺面之上。能安裝從小到大各規(guī)格的緊固件，并且能夠旋轉(zhuǎn)支架角度，調(diào)整板間距，能訓(xùn)練對不同大小、不同朝向、不同操作空間的緊固件防松線的涂畫。

3.2.3 通用測量尺訓(xùn)練模塊：模擬軌道車輛車軸外徑檢測作業(yè)項目，由小比例階梯軸及支架組成，每工作臺設(shè)置該模塊兩個，對向安裝在工作臺面之上，能夠訓(xùn)練使用游標卡尺、外徑千分尺測量不同截面外徑、圓度。

3.2.4 車輛專用測量尺訓(xùn)練模塊：模擬軌道車輛車輪尺寸檢測作業(yè)項目，由真實外型的車輛踏面組成，能夠進行車輪檢查器的技能訓(xùn)練，每工作臺設(shè)置該模塊兩個，對向安裝在工作臺面之上；同時在結(jié)構(gòu)側(cè)面設(shè)置不同尺寸的局部凹下，能夠訓(xùn)練塞尺的使用技能。

結(jié)束語

本實訓(xùn)平臺結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，選取大中型實訓(xùn)設(shè)備局部結(jié)構(gòu)，保持了技能訓(xùn)練的真實操作條件，在滿足教學(xué)要求的前提下，增加訓(xùn)練工位，提高了實訓(xùn)教學(xué)效率，節(jié)約了教學(xué)建設(shè)成本。