新型快速換輪裝置及改進建議

姚庚夫 常洪青

（武漢鐵路局襄陽機務段 湖北襄陽）

襄陽機務段電力庫的快速換輪裝置是由唐山百川智能機器有限公司生產，于2011年12月在武漢鐵路局首次投入使用。經過一年多的使用后，該設備總體狀況良好，相比原有的換輪設備——電動落輪機具有設計新穎、運行更加平穩、可靠的優點，但存在一些小問題。

一、功能

該快速換輪裝置是對和諧大功率電力機車特有的轉向架結構推出的輪對電機更換設備，可在同一工位完成牽引桿和輪對電機的拆裝，并實現了設備的活動軌橋與庫內鋼軌、輪對電機橫移車（走行機構）與檢修地溝、基坑蓋板與柱狀地面的自動連接和分離等，減輕了檢修人員的工作強度、提高了工作效率。

二、結構特點

設備全部采用液壓方式完成輪對電機更換過程的各個操作，主要由液壓站、活動軌橋、輪對電機橫移車（走行機構）、輪對電機升降裝置、基坑蓋板、蓋板升降裝置、各種穿拔銷機構、各種限位開關、電氣控制系統等組成。

設備不工作時，其上的各組成部分全部處于初始狀態，活動軌橋、橫移車（走形機構）、蓋板通過各自的穿銷機構與庫內鋼軌、檢修地溝、柱狀地面連接，保持平滑貫通，足夠的承載能力完全保證機車、檢修人員及其他設備、5 t叉車安全通過。新快速換輪裝置的主機結構圖見圖1。

圖1 快速換輪裝置總圖

三、主要技術參數

電源AC 380 V 50 Hz 6 kV·A，額定起重能力40 t，升降速度300 mm/min，升降行程1100 mm，額定橫移能力10 t，橫移速度10 m/min，活動軌橋負荷能力20 t機車平穩通過，橫移車貫通能力10 t負載平穩通過，基坑蓋板負荷能力，自重平穩升降、5 t負載叉車通過，設備自重15 t，控制方式，固定位置、按鈕集中點動自動控制。

四、存在的安全、質量問題及解決建議

1.走行機構的穿銷限位有時不可靠

使用過程中，發生過走行機構穿銷在極限位置不能與限位撞桿接觸的情況，從而導致誤導操作者，穿銷未收回時走行機構有升降動作，穿銷受到巨大的上下剪切力，將穿銷油缸支座固定螺栓拉斷。經過廠家將限位水平向撞桿平移5 mm后，走行機構穿銷限位恢復到更可靠的狀態。走行機構穿銷總成及限位見圖2。

圖2 走行機構穿銷系統總成

2.穿銷不便于使用人觀察

設備安裝后，活動平臺、走行機構的穿銷蓋板與地面（墻壁）間隙很小，非常美觀，但是不利于使用人觀察4個穿銷的狀態。因此，建議將蓋板設計一個穿銷梯形觀察孔，以避免穿銷未收回時發生機械破壞。

3.活動平臺為單限位

活動平臺有4個安全支撐，但只設計為一個限位，如果這限位失效，將可能導致活動平臺油缸憋壓或者機械破壞，從而可能導致一些液壓密封件或機械連接的破壞而停機。建議將此單限位改為雙限位或者四限位，從而大大增加安全系數。

4.導向輪及支座過于薄弱

良好的活動平臺導向輪是活動平臺上下正常移動的前提。由于活動平臺的負載較大，約為10 t，當活動平臺有輕微的水平晃動時，導向輪的輪緣受到巨大的水平沖擊剪切力，導致輪緣支座變形彎曲、輪緣被剪切剝離。為此，建議將輪緣厚度由6 mm增加到12 mm，并增加長180 mm、直徑40 mm的圓鋼輔助支撐，將垂直導軌牢牢卡住，如圖3所示。

5.葉片泵易磨損

新快速換輪裝置的液壓泵使用的是YB1-E10高壓葉片泵，目前，國內生產制造同類型號泵的技術不是太成熟，一般使用壽命為3000 h，低于設計使用壽命10 000 h。在葉片或內缸表面發生磨損時，葉片泵不能保壓，從而導致該設備的工作平臺不能起升而故障停機。因此，建議選用其他型號的、質量更加可靠的液壓泵。

圖3 導向輪

6.地坑上下扶梯存在安全隱患

從圖1可以看到，快速換輪裝置的地溝深度為4.35 m，上下扶梯垂直地面，扶梯和蓋板占用空間小，比較美觀。但扶梯長，垂直地面，給設備檢查與維修人上下落輪坑帶來了安全隱患。建議在落輪坑設計時，將上下扶梯改為與地面有60°左右夾角的傾斜樓梯，則更有利于巡檢和維修人的人身安全。而在現實中，在地面約70 cm以下安裝了安全蓋板，類似于雙梁橋式起重機的天窗，保證下地坑檢查維修人的安全。

五、結束語

快速換輪裝置（電動落輪機）是各機務段機車小輔修的重要起重運輸設備，起重升降平穩，速度較快，噪聲小，電氣控制和聯鎖比較可靠，是機務段的機車小修和供車的重要保障。設備的設計要充分考慮使用的效率和可靠性、維修的便捷和安全、部件的質量，真正做到設計精益求精，設備趨于完美無缺。