趙勇
摘 要:本文概述了在160KM動車組生產過程中,在塞拉門系統中首次運用的站臺補償器,及在安裝與調試過程中,對站臺補償器安裝時出現的問題及可優化改進的部位進行認真分析后,最終有針對性的提出改進及優化方案,確保了站臺補償器在安裝過程中的安裝簡易性和后期使用過程中的穩定性及持久性。
關鍵詞:站臺補償器;安裝工藝;優化;改進
隨著近幾年軌道交通的快速發展,我們對鐵路客車乘坐的安全性、舒適性、可靠性等等提出了更嚴格的要求。時速160公里動力集中電動車組是中國鐵路總公司“優化客運產品結構,全面提高鐵路服務質量”的重要舉措,作為時速160公里速度等級納入“中國標準動車組”的序列。160公里動車組更是以后中長途旅客列車的全面升級替代產品。
與此同時,塞拉門系統也隨著車輛的發展而發展,為了切實有效的保障旅客的上下車安全及產品結構的有效提升,塞拉門站臺補償器被運用到了160KM動車組中(長編組),其主要功能是在高站臺時,塞拉門門扇開啟后,伸縮活動板伸出,對車輛與站臺之間的間隙進行補償,方便了乘客上下車輛的同時保障了乘客安全。站臺補償器作為客車內裝設備的關鍵部件,其運用質量的穩定性、可靠性自然不言而喻。因此如何提高安裝質量,來保障它自身的安全性能、可靠性能以及后期批量生產時,如何提高生產效率是非常有必要的。
一、站臺補償器的組成
站臺補償器組成部分是由:站臺補償器主體(主要有腳踏板、間隙補償板、驅動裝置、連接鉸鏈等部件)、支撐架組件(用于補償器主體在水平位置時的支撐作用)、水平鎖(用于水平鎖閉隔離作用)、氣彈簧組件(用于在低站臺時,水平鎖打開后,氣彈簧開始將補償器主體支撐到豎直狀態)、豎直鎖閉裝置(補償器主體在豎直狀態時進行鎖閉動作)。
二、塞拉門站臺補償器安裝時存在的問題
(一)站臺補償器主體安裝問題
由于站臺補償器主體是集成多個零部件,從而造成主體結構比較笨重,安裝鉸鏈連接部位設立在主體側面,主體安裝時,要求安裝人員需要兩人緊密配合,同時將補償器主體抬起,前后鉸鏈同時與鋼結構側墻預擺放螺栓連接。并通過調整墊預調整好鉸鏈前后、左右的定位尺寸。最后預緊固螺帽。此步驟看似簡單,但實際操作時受人員配合的默契度因素影響、安裝節奏掌握程度因素等客觀因素影響。實際操作困難且安全性能較低下。一旦配合不當,易出現安全事故。工作效率也比較低。
(二)站臺補償器鉸鏈預擺放問題
在安裝補償器側面連接鉸鏈時,需先預埋8mm大半圓頭方頸螺栓,但在鋼結構腳蹬圍板安裝孔預擺放螺栓時,由于其上下和劃口前后的晃動間隙較大,螺栓預擺放后,根本無法穩固住。出現了歪斜、無法準確定位的問題。造成在連接鉸鏈時,作業人員無法準確的將鉸鏈與螺栓連接上,需多次調整后,與鉸鏈連接。安裝效率較低。
(三)站臺補償器各相鄰部件調整問題
由于站臺補償器安裝好以后,根據工藝要求,需要進行各部件間的間隙調整。如站臺補償器處于水平位置時,需調整前端與腳蹬圍板邊的8mm間隙,靠車內側要調整側面與腳蹬圍板之間的3mm間隙,同時還需保證與門扇面之間的14mm間隙。在站臺補償器處于豎直狀態時,端頭與門框斜切塊之間的縫隙也需保證,豎直鎖閉裝置與補償器鎖口搭接量更要控制。搭接量少了,補償器鎖不上,存在安全隱患,搭接量多了,影響其正常的開關功能。造成其功能性失效。如果要同時保證各處間隙都能符合標準,除了要鋼結構車體尺寸誤差較小外,補償器主體的各部件的尺寸也必須精準無誤。但實際生產中,受各種因素影響,不能完全保證各種間隙要求。
(四)站臺補償器氣彈簧組件安裝問題
在補償器主體安裝調整好各部位間隙以后,我們下一步需要安裝氣彈簧組件,氣彈簧支撐力度為1300N,安裝位置在補償器主體側面,安裝時,先將一頭與主體安裝座相連接,再通過自制簡易工裝,另一頭現車測量好尺寸后與鋼結構車體相連接。連接好后,需調整其開關狀態,回彈時是否鎖閉有效。但實際安裝調整時,由于氣彈簧安裝部位設立在主體的側面。其1300N的側向支撐力非常容易將補償器已經調整好的間隙破壞掉,且無法再次調整。在氣彈簧回彈到豎直鎖過程中,由于其沖擊力較大造成豎直鎖體的穩定性、耐久性能差。
三、優化改進方案
針對上述站臺補償器的各類問題的原因分析,結合實際生產中各種情況的不同,同時又充分考慮到安裝質量的控制、及后期的批量生產時的勞動效率,上述問題的存在必須得到有效的控制,因此,提出了優化改進方案。
(一)站臺補償器主體安裝優化方案
新補償器主體安裝方案的實施,必須要充分考慮到補償器主體在安裝過程中,需要具備相對安全與可靠的穩定性能和實際安裝的簡易性能。首先我們制作了簡易的支撐工裝(其中支撐腳自帶調節功能),先將支撐座擺放在腳蹬圍板處,抬起補償器主體,靠近預安裝螺栓后進行連接,此方法降低了勞動強度,但調整鉸鏈對位時,如果一次對位不上,就要抬起補償器,對支撐高低進行重新調整。再次擺放對位,工作效率提高有限。后經過研究,決定使用手動液壓車用于主體的支撐與調節安裝,先將補償器主體擺放在液壓車上,再將液壓車調整至連接螺栓處,如對位不準確,可通過液壓車調整高低、前后距離。充分保障了作業人員的作業安全性。安裝也變得更加簡易,工作效率得到有效提升。
(二)站臺補償器鉸鏈預擺放優化方案
通過現車查看,發現腳蹬圍板上的螺栓滑槽結構較簡單,現車結構是直接在腳蹬圍板上開了幾道缺口,且缺口后面沒有考慮到螺栓如何穩定住,造成預擺放螺栓左右歪斜、搖擺,后通過將缺口內表面用填充物填塞嚴實,再將螺栓擺放到位,通過填塞物在劃缺口內部抵住螺栓,起到穩定螺栓作用。有效的提高了后期與鉸鏈連接的穩定性能。
(三)站臺補償器各部件調整優化方案
由于補償器工藝文件上需要控制的間隙較多,考慮到各種實際生產情況,如鋼結構尺寸誤差較大、補償器主體安裝面尺寸誤差、腳蹬圍板的安裝面對角不方等等因素,最終確定了間隙控制方案:與腳蹬圍板處的間隙可通過后期的不銹鋼護板安裝時,將護板與補償器主體間隙控制好,需保證均勻一致,但8mm尺寸必須保證,可使用正公差。與門扇之間尺寸控制:在保證門扇在二級鎖閉狀態下,縫隙均勻一致,保證不摩擦門扇,尺寸可控制在14mm以下,同時也保證了與門框斜切塊之間的間隙。補償器主體與豎直鎖之間的間隙控制:可調整安裝順序,將補償器其他尺寸調整好后,根據實際的補償器主體鎖閉位置,定位出豎直鎖的安裝位置。一次成型,通過豎直鎖的長圓孔,調整好豎直鎖舌上的紅色圓點標記位置即可。最終達到了理論尺寸與實際操作的相結合。
(四)站臺補償器氣彈簧組件安裝優化方案
考慮到其設計結構限制,安裝位置無法改變,為了有效的避免氣彈簧的側向支撐力過大而將已調整好的補償器主體結構縫隙破壞掉,我們發現可以將氣彈簧改變安裝工藝步驟,首先測算好側向支撐力破壞后間隙變形的尺寸,再根據測算尺寸預先將鉸鏈處通過調整墊預調整消化變形尺寸,待補償器主體安裝好后,根據測算好的尺寸先安裝氣彈簧。再調整其他間隙。對于沖擊力較大造成主體的穩定性、耐久性能差的問題,在工藝與設計的協助下,我們將氣彈簧改為全程變阻尼結構,最大支撐力1400N,踏板翻起時間4~6秒,經過現車試裝驗證,翻起靠近豎直鎖時基本無沖擊力,效果良好。保證了它的穩定性和后期使用耐久性能。
四、結論
通過對站臺補償器的多個部位的結構安裝改進與優化,切實有效的提高了它安裝的可行性與方便性,保證了后期使用的穩定性能。同時也確保了補償器在使用時的安全可靠性,后期我們將跟蹤站臺補償器的使用狀態,并繼續研究和探討更多可行性的改進優化方案,不論是從安裝層面還是從客戶的使用層面考慮,最終讓作業人員“干的舒心”、客戶“用的放心”,是我們一直努力的方向。