鐵路車輛檢修拆解工藝的優化

劉海強

摘 要：鐵路車輛在返廠檢修過程中，必須經過解體、配件檢查及重裝。鐵路車輛在檢修拆解過程中經常會遇到螺栓過緊、配件難分離及配件磕碰等問題，為保證車輛重裝后的質量狀態，特對部分拆解工藝進行優化。通過長達一年的統計分析，優化后的拆解工藝可節約400元/臺以上的拆解成本以及提高拆解生產效率及提高拆解后的產品質量。

關鍵詞：鐵路車輛；檢修；拆解工藝；工藝優化

中圖分類號：U279 文獻標志碼：A 文章編號：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量狀態，確保行車安全并延長車輛的使用壽命，因此，運行一段時間的車輛，必須進行各項的檢查和修理工作。車輛在檢修過程中，對其拆解的質量關乎重裝后質量狀態，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量，本文對傳統的檢修拆解工藝進行優化，通過一年的跟蹤、驗證及統計，得到了令人滿意的結果。

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，先使用扭力扳手將其松動，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的扭矩為組裝時緊固扭矩的1.5-2倍[1]）。所以，在拆解時，常出現扭力扳手報廢的情況，因此，設計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，常會遇到配件難分離的情況，例如軸箱體。因此，拆解軸箱時，應設計一種輕便、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電機與車軸分離時，由于受重力影響，常出現抱軸承座與電機的抱軸承座安裝面之間發生磕碰或擠壓。因此，為提高拆解后產品的質量，應設計一種工藝裝備以減少以上質量問題的發生。

2 工藝方案的設計與分析

2.1 直扳手的設計與分析

結合現場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M20螺栓的扭矩為參考設計直扳手工裝，如圖1所示，而此工裝中最重要的配件設計應為4方驅動頭。

經查閱鉻鉬合金鋼材質螺栓強度等級為12.9級的極限扭矩為676Nm[2]，現場使用扭力扳手的極限有效力臂長度為795mm，扭力扳手的四方驅動頭為3/4英寸，因此，計算出單個驅動面所承受的松動扭力矩為：

式中：Ma：單個驅動面所承受的松動力矩；L1：驅動面離力臂0.0095m；Mamx：單個驅動面所承受的最大緊固力矩，式中取676Nm計算；n：松動力矩系數1.5-2，式中取對大系數2計算；L2：有效力臂0.795m。

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

2.2 軸箱體拆解工藝裝備的設計

通過現場工藝分析，可采用拉馬原理拆解軸箱體，設計時結合干涉情況、工藝裝備安裝速度、便攜程度（重量因素）以及退卸效率，設計方案見圖3。

此設計中為不降低退板主要位置的受力情況，增加了螺套6，既滿足退板強度，又盡可能地提高了裝備在使用中便攜性，同時能避免與軸箱體的干涉；為提高效率及準確度，安裝套4，減少小螺栓的調整時間。

2.3 HXD1B抱軸承座支撐架的設計

為避免在HXD1B電機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，在設計HXD1B抱軸承座支撐架時，應考慮在分離過程中固定抱軸承座，避免抱軸承座旋轉造成質量問題。

設計中為考慮支撐架的穩定性，加大了支撐架底板的面積及厚度，保證了支撐架不發生側滑、變形及形成自鎖，阻止產品進一步旋轉，增加了使用的可靠性與安全性；為提高裝備的操作性，定位裝置重心設置在螺桿轉軸上，盡可能降低操作人員的勞動強度；在固定抱軸承座的設計上，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計，起到“雙保險”作用。

3 工藝優化成果的統計

這些裝備投入后，經過1年的使用情況統計：（1）直扳手節約至少21000元/年的扭力扳手費用的投入；（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，同時降低了操作員工的勞動強度，在產量增加時，更體現了此工藝裝備的優越性；（3）投入抱軸承座支撐架后，產品修磨量明顯減少，質量得到明顯提升（見圖5），減少了配件的返修周期，同時減少了返修時人工成本的投入。

4 結束語

經過數年來的驗證，以上工藝優化降低了檢修成本投入、提高勞動效率與減輕勞動強度及提升產品質量狀態，因此以上拆解工藝優化項點為較為合理的應用。

參考文獻：

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

[2]武建軍.機械工程材料[M].國防工業出版社，2006，08.

[3]聞邦椿.機械設計手冊[M].機械工業出版社，2010，01.

[4]韓艷麗.試論鐵路機車的檢修質量[J].科技創新與應用，2017（05）：124.endprint