淺談降低不落輪車輪車床故障率的措施及其技術改造

時 力

（昆明鐵路局昆明機務段，云南 昆明650217）

0 引言

不落輪車輪車床是機車檢修的重要設備之一，它是機車車輪仿形加工的車床類設備。在昆明機務段，不落輪車輪車床平均每月工作180 h，使用頻率較高，造成設備長時間處于滿負荷運行狀態，而該設備是于1989年9月購入，至2012年已持續使用了23年，使用年限較長，再加上其他原因，導致其故障率居高不下，嚴重影響了機車輪對加工工作。為此，降低設備故障率，不僅能夠保證機車輪對加工的時間需要，更能保證加工精度要求。研究表明，通過設備精細化管理及老舊配件更新改造，可以大幅度降低設備故障率，以保證機車檢修工作的順利進行。

1 不落輪車輪車床概述

不落輪車輪車床主要用于鐵路機車和客車、地鐵車輛及其他城市軌道車輪的不解體修理，輪對不用從車輛上拆下就可在機床上完成車輪踏面及輪緣部分的車削加工。機床安裝在車間地平面以下的地坑中，機床上設有活動軌道與車間地面的鋼軌相接，被修理的車輛由活動軌道牽引到機床上或從機床上方通過。因此，不落輪車輪車床又稱地坑式車輪車床。

車輛輪對使用不落輪車輪車床修理，加工時間短、費用低。隨著鐵路的不斷提速及城市軌道交通事業的發展，不落輪車輪車床已成為輪對修理加工中必不可少的設備。

2 不落輪車輪車床故障率高的原因分析

2.1 日常巡檢、維護保養不認真

操作人員對設備維護保養的重要性認識不夠，維修人員對設備巡檢不認真，設備內部以及周邊環境衛生打掃不及時、鐵屑油污多，容易造成散熱不良、零部件磨損加劇，從而導致設備發生故障，這是不落輪車輪車床故障率高的主要原因之一。

2.2 檢查考核標準不高、要求不嚴

各級管理人員在對不落輪車輪車床進行檢查或故障處理時，考核標準不高、要求不嚴，隨意性較強，好人主義思想嚴重，發現問題多數為批評教育，問題的嚴重性沒有引起管理人員的足夠重視。這也是造成不落輪車輪車床故障率居高不下的主要原因之一。

3 降低不落輪車輪車床故障率的針對性措施

3.1 針對日常巡檢、維護保養不認真的措施

（1）組織設備操作者及維修人員進行故障案例分析，使其做到舉一反三，居安思危，積極吸取教訓。

（2）將設備操規、安全管理規章制度掛在明顯位置。

（3）進行設備維護保養情況專項檢查，不合格的嚴格追究責任，并責令整改。

（4）對不落輪車輪車床維修人員進行該設備應用安全管理基礎知識培訓，確保人人認真、正確地進行日常巡檢。

（5）重視巡檢登記專項檢查，不合格的嚴格追究責任，并責令整改。

3.2 針對檢查考核標準不高、要求不嚴的措施

（1）以車間為單位組織設備典型故障專題分析會議。

（2）以車間為單位進行設備運行情況專項巡檢，100%通報發現的問題，100%追究整改，責任到人，獎罰分明，不給低標準留空間。

通過上述措施的實施，故障率明顯降低，但車床的部分功能仍無法滿足現在的生產需要，為此，需對車床進行技術改造。

4 不落輪車輪車床技術改造

1989年9月購入的不落輪車輪車床由于存在車輪驅動系統過載現象，車輪堵轉故障頻頻發生，數控系統的電腦驅動部分可靠性差，刀架誤動作現象嚴重，加之現有機車和諧D3C電力機車采用交流電機，原車輪驅動系統無法滿足交流電機驅動要求，這些問題均需要技術改造加以解決。

4.1 車輪驅動系統改造

由于韶山3型電力機車采用直流電機，原車輪驅動系統整流柜無法移除，但必須加大功率，我們采用加大電樞電源變壓器、勵磁電源變壓器以及晶閘管的耐壓等級和容量的方法來增加車輪驅動系統整流柜的功率，具體元件參數選擇如表1所示。

表1 元件參數選擇表

通過改造，車輪驅動系統過載故障消除，加工韶山3型電力機車車輪時車床運轉平穩。

4.2 刀架驅動系統改造

原刀架驅動采用步進電機，誤差大，加之驅動板穩定性較差，時常造成運行中“丟步”現象，仿形誤差較大。因此用三菱數控系統取代原有的步進驅動板系統是較理想的。

三菱數控系統優點如下：

（1）在驅動部分使用了大容量磁泡存儲器、大規模專用集成電路，而且在制造過程中經過嚴格篩選，裝有防塵、防潮型高可靠性手動數據輸入單元，備有數據奇偶校驗、程序對比校驗和時序校驗等校驗功能，所以該系統具有較高的可靠性；

（2）加工精度高、效率高，該系統的最小脈沖當量為1μm，有提高加工精度的間隙補償和絲桿螺距誤差補償功能，有自動監視補償伺服系統漂移功能；

（3）容易維護保養，操作性好，使用安全。

4.3 原摩擦輪改造為驅動輪

原車輪驅動系統整流柜無法驅動和諧D3C機車的交流電機，就需要將原摩擦輪進行改造，讓其運轉帶動和諧機車車輪進行加工作業。

利用撥叉斷開功能，加裝主動摩擦輪控制器，可以自由選擇摩擦輪運動。需加工直流電機輪對時，拔出撥叉，摩擦輪與電機分離，利用車輪驅動系統整流柜進行驅動。

每個摩擦輪用單獨傳動鏈由單獨的電動機利用變頻器進行驅動，降低了摩擦輪與輪對之間的摩擦力，實現平穩啟動、運轉。同時，每個摩擦輪均設置獨立的橫壓浮動裝置，使每個摩擦輪上升的位置、受力大小、上下浮動的速度等參數可單獨檢測和控制，改善了不落輪車輪車床的整體工作性能。當每個摩擦輪采用單獨傳動后，機床的噪聲也會相應降低。

上述技術攻關改造解決了不落輪車輪車床不能在和諧D3C機車上使用的問題；解決了原切削時刀具容易損壞、運轉穩定性不好的問題；提高了啟動時電機的穩定性，保障了電機運行的正常平穩；降低了不落輪車輪車床的故障率，同時也達到了節能的目的；改進后最大限度地提高了車床的使用效率，在一定程度上保證了生產的平穩有序。

5 結語

通過設備精細化管理及技術更新改造來降低設備故障率的目標基本實現，不落輪車輪車床故障率明顯降低。另外，故障率的降低還帶來了經濟效益的提高以及安全效益的保證。