趙旭東

摘 要：針對(duì)目前不落輪車輪車床居高不下的故障率，從車床結(jié)構(gòu)、工作原理再到管理方面進(jìn)行原因分析，提出相應(yīng)的降低故障率的措施，并提出車床的技術(shù)改造方案，進(jìn)一步降低故障率，以提高經(jīng)濟(jì)、安全效益。

關(guān)鍵詞：不落輪車輪車床;降低故障率;技術(shù)改造

中圖分類號(hào)： TG659 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1673-1069（2017）01-171-2

0 ?引言

不落輪車輪車床是鏇修機(jī)車輪對(duì)踏面的專用設(shè)備，機(jī)車走行部是保證機(jī)車安全運(yùn)行的重中之重，對(duì)機(jī)車安全運(yùn)行和節(jié)支降耗意義重大。由于侯馬北機(jī)務(wù)段機(jī)車交路逐步延長(zhǎng)，且區(qū)間線路多處于山區(qū)，差異大，曲線半徑小，造成機(jī)車輪緣磨耗量大，踏面擦傷、剝離現(xiàn)象十分嚴(yán)重，每年該段鏇修的機(jī)車臺(tái)數(shù)達(dá)200臺(tái)以上。由于該段不落輪車輪車床日常加工量大，技術(shù)性能降低，故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響機(jī)車正常地運(yùn)行生產(chǎn)。為保障該段機(jī)車的安全運(yùn)行，急需對(duì)其故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析并找出相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行改進(jìn)。

1 ?概述

不落輪車輪車床在鏇修機(jī)車輪對(duì)踏面時(shí)，通過連接車間地面和車床的鋼軌，將機(jī)車牽引到車床工作臺(tái)上，完成機(jī)車輪對(duì)接觸面和車輪邊緣部位的車削加工，由于加工時(shí)間短，不僅減少機(jī)車停運(yùn)時(shí)間，而且提高了機(jī)車?yán)寐省?/p>

為了減少機(jī)車車輪的磨損，減少機(jī)車在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的巨大噪聲，提高機(jī)車運(yùn)行安全，延長(zhǎng)機(jī)車車輪的使用壽命，必須將車床加工的輪形與機(jī)車的標(biāo)準(zhǔn)輪形保持一致，為此，利用下沉式地面軌道安裝的不落輪車輪車床對(duì)車輪進(jìn)行切削，而切削就目前工藝而言有車削和鏇削之分。不管何種方法，關(guān)鍵在于最小程度地切削車輪，使車輪達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)對(duì)目前我國機(jī)車不落輪車輪車床的使用情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)全國各地車床使用頻率一直居高不下，高強(qiáng)度滿負(fù)荷工作，再加之由于車床使用時(shí)間較長(zhǎng)，以及其他綜合原因，目前全國統(tǒng)計(jì)的不落輪車輪車床出現(xiàn)的故障率一直處于高頻發(fā)狀態(tài)，嚴(yán)重影響了機(jī)車正常的維修，加大了機(jī)車運(yùn)行的安全隱患，因此，研究不落輪車輪車床高故障率的原因，并進(jìn)行有針對(duì)性的技術(shù)改造，以降低車床故障率就顯得尤為必要。

2 ?不落輪車輪車床高故障率的原因分析

不落輪車輪車床安裝在低于地平面的地坑中，有兩條鋼軌并行，對(duì)機(jī)車車輪進(jìn)行維修時(shí)，被維修的機(jī)車進(jìn)入該車床鋼軌，到達(dá)指定位置后車床托輪架將機(jī)車車輪托起，活動(dòng)鋼軌退出后，車刀對(duì)被維修車輪進(jìn)行加工切削。

2.1 操作人員原因

一是不落輪車輪車床屬于數(shù)控車床，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高、操作要求高，要求車床的操作人員必須具有相應(yīng)的鉗工知識(shí)、輪對(duì)檢修標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)、計(jì)算機(jī)編程知識(shí)等，由于現(xiàn)場(chǎng)的車床操作人員多數(shù)從別的崗位上轉(zhuǎn)崗過來的，只經(jīng)過站段和廠家的短期培訓(xùn)，對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用性能、操作規(guī)程了解掌握不到位，及其自身的鉗工知識(shí)、輪對(duì)檢修標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)相對(duì)不足，所以在操作設(shè)備中可能造成誤操作造成設(shè)備損壞。二是操作人員責(zé)任心不到位，操作中不嚴(yán)格遵照設(shè)備操作規(guī)程和操作程序操作設(shè)備。三是日常維護(hù)保養(yǎng)不到位。為保障設(shè)備的良好運(yùn)行，設(shè)備操作人員應(yīng)該按照設(shè)備保養(yǎng)手冊(cè)的要求做好設(shè)備的日常保養(yǎng)工作。設(shè)備日常保養(yǎng)要做到“五定”，即定人、定點(diǎn)、定時(shí)、定質(zhì)、定量。但有時(shí)操作人員圖省事，簡(jiǎn)化保養(yǎng)措施，設(shè)備點(diǎn)檢不認(rèn)真，設(shè)備狀態(tài)不良繼續(xù)使用，拼設(shè)備，造成設(shè)備不良狀態(tài)加劇，直至損壞;給油潤(rùn)滑不到位，造成設(shè)備異常磨損加劇;設(shè)備加工后產(chǎn)生的鐵屑及其他垃圾未及時(shí)清理，導(dǎo)致其除了對(duì)設(shè)備存在一定的磨損消耗外，還易造成車床散熱不佳等問題，容易造成設(shè)備損壞。四是調(diào)試操作技術(shù)人員存在不熟練相關(guān)程序的問題。五是后期與廠家溝通、協(xié)調(diào)、更換刀片以及對(duì)技術(shù)人員再培訓(xùn)，能減少不落輪車輪車床故障的發(fā)生率。

2.2 車床日常維修不足

不落輪車輪車床設(shè)備由于是關(guān)鍵設(shè)備，按規(guī)定每?jī)蓚€(gè)月就應(yīng)該停機(jī)檢修一次，檢修停時(shí)為48個(gè)小時(shí)，檢修費(fèi)用為8000元。但是由于貨運(yùn)量和牽引重量的不斷攀升，機(jī)車也隨著時(shí)間在不斷老化，車輪的磨損也在加劇，因此機(jī)車車輪加工維修的次數(shù)越來越多，越來越頻繁;為保證機(jī)車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不落輪車輪車床根本沒有時(shí)間停下來進(jìn)行計(jì)劃維修，只能利用設(shè)備使用間隙進(jìn)行簡(jiǎn)單維修，導(dǎo)致只能頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳，得不到系統(tǒng)的檢查和維修，維修質(zhì)量得不到保證，設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)也得不到保證。

2.3 管理不到位

設(shè)備使用部門和設(shè)備管理部門對(duì)不落輪車輪車床設(shè)備日常管理不到位，主要體現(xiàn)在設(shè)備使用人員不固定，流動(dòng)性大，由于操作不落輪車輪車床要求自身素質(zhì)高，加班加點(diǎn)多，部分操作人員產(chǎn)生畏難心理，不愿繼續(xù)從事該項(xiàng)工作，想方設(shè)法調(diào)出去。而新來的職工由于對(duì)設(shè)備不熟悉，操作規(guī)程和操作程序掌握不到位，導(dǎo)致經(jīng)常誤操作，造成設(shè)備損壞。

3 ?降低不落輪車輪車床故障率的措施

不落輪車輪車床因其操作相對(duì)便捷、保養(yǎng)簡(jiǎn)單、工作效率高等特點(diǎn)被得到廣泛應(yīng)用。上述文中已提到不落輪車輪車床的切削工藝有車削和銑削之分，且各具特點(diǎn)。目前主要采用鏇削工藝技術(shù)，主要因其具有較高的切削效率，刀具和車輪踏面的接觸過程中切削產(chǎn)生的鐵屑小、短、碎，可自動(dòng)排除處理，自動(dòng)化程度高，對(duì)操作人員的傷害小，安全簡(jiǎn)單;車床設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)總體不復(fù)雜，數(shù)控操作，維修簡(jiǎn)單，費(fèi)用低;車床加工后質(zhì)量高，車輪緣及車輪表面光滑，與踏面尺寸匹配，經(jīng)濟(jì)效益高。因此，針對(duì)上述導(dǎo)致不落輪車輪車床高故障率的問題，提出以下措施方法，以降低不斷上升的故障發(fā)生率。

3.1 提高設(shè)備操作人員的操作技能

根據(jù)不落輪車輪車床的使用特點(diǎn)并結(jié)合生產(chǎn)廠家的意見，認(rèn)真制定好不落輪車輪車床安全技術(shù)操作規(guī)程、操作程序和自檢自修范圍、設(shè)備保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)設(shè)備操作人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，培訓(xùn)中可同時(shí)邀請(qǐng)生產(chǎn)單位專業(yè)人員也可組織到設(shè)備生產(chǎn)廠家現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專題培訓(xùn)，使設(shè)備操作人員全面熟悉掌握設(shè)備的構(gòu)造性能、使用特點(diǎn)、保養(yǎng)要點(diǎn)和操作要求，從而在操作使用設(shè)備的過程中能夠做到正確操作，減少誤操作，減少設(shè)備使用誤操作造成的故障。

3.2 落實(shí)設(shè)備維修計(jì)劃，提高設(shè)備維修質(zhì)量

為確保不落輪車輪車床安全正常使用，必須保證設(shè)備檢修計(jì)劃的認(rèn)真落實(shí)。為將因設(shè)備停機(jī)維修造成影響機(jī)車正常安全生產(chǎn)的程度降低到最小，設(shè)備維修部門在實(shí)施設(shè)備維修計(jì)劃前與段運(yùn)用科和技術(shù)科聯(lián)系，掌握機(jī)車運(yùn)行狀況和運(yùn)行狀態(tài)，盡量在不影響機(jī)車正常檢修的間隙或安排在周末、節(jié)假日停機(jī)檢修。

3.3 提高認(rèn)識(shí)、規(guī)范管理

為保證不落輪車輪車床安全良好使用，設(shè)備使用和管理部門根據(jù)實(shí)際情況出臺(tái)相應(yīng)的管理制度。一是不落輪車輪車床操作人員和維修人員的崗位準(zhǔn)入制度，操作人員和維修人員必須從自身基礎(chǔ)素質(zhì)扎實(shí)、頭腦靈活、反應(yīng)敏捷，吸收新知識(shí)過硬的人員中選取，并相對(duì)穩(wěn)定。對(duì)選中的人員集中進(jìn)行操作和維修技能培訓(xùn)，使其盡快掌握設(shè)備操作程序和維護(hù)保養(yǎng)要領(lǐng)。二是認(rèn)真落實(shí)設(shè)備故障分析考核制度，設(shè)備發(fā)生故障后，除應(yīng)及時(shí)派人進(jìn)行搶修外，還應(yīng)對(duì)設(shè)備故障按照“三不放過”的原則對(duì)發(fā)生的原因進(jìn)行深度分析，分析設(shè)備故障發(fā)生的原因，對(duì)相關(guān)的責(zé)任人進(jìn)行考核并進(jìn)行通報(bào)，不僅使當(dāng)事人得到教育，而且對(duì)其他人員也有一定的教育效果，以便更好地工作。

除了上述的措施以外，對(duì)不落輪車輪車床進(jìn)行技術(shù)改造也是最主要的降低故障發(fā)生率的方法。

4 ?不落輪車輪車床的技術(shù)改造方案

4.1 不落輪車輪車床結(jié)構(gòu)及工作原理

不落輪車輪車床主要的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由床身、刀架、起重裝置、傳送裝置、電氣控制裝置、轉(zhuǎn)輪裝置、數(shù)控系統(tǒng)等組成。

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1——床身;2——刀架;3——起重裝置;4——轉(zhuǎn)輪裝置

圖1 ?不落輪車輪車床設(shè)計(jì)圖

其工作原理為，當(dāng)待修列車車輛到達(dá)加工位置后，起重裝置將車輛車輪頂起到指定位置，操作人員調(diào)節(jié)兩側(cè)車輪高度;啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，活動(dòng)鋼軌由傳送裝置抽出，鎖死尾座移動(dòng)軸和頂尖輪軸;啟動(dòng)轉(zhuǎn)輪裝置，摩擦輪運(yùn)行，通過數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)定操作，刀具對(duì)車輛車輪進(jìn)行雙向切削加工，主要根據(jù)列車車輛的車輪輪緣踏面自動(dòng)化切削。車輪加工完畢后，起重裝置、轉(zhuǎn)輪裝置同時(shí)下降，液壓系統(tǒng)將活動(dòng)鋼軌恢復(fù)原位，待修車輛被牽引離開。

4.2 不落輪車輪車床加工的技術(shù)條件

①刀具對(duì)列車車輪進(jìn)行加工時(shí)，要求踏面之間的直徑差不能超過10毫米;

②應(yīng)避免列車車輛的車輪與車床之間在進(jìn)行加工作業(yè)時(shí)相互之間作用力的波動(dòng)影響;

③在車床設(shè)計(jì)安裝過程中必須考慮到車軸重量會(huì)導(dǎo)致車輛車輪的輕微彎曲，該彎曲必須在加工作業(yè)時(shí)考慮到，使其不能影響到車輪的校對(duì)和定位;

④不落輪車輪車床必須具備較高的精度、效率。

4.3 傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)改造

在不落輪車床的結(jié)構(gòu)分析中發(fā)現(xiàn)，為降低車床的故障率，在車床進(jìn)行切削加工時(shí)通過選擇主動(dòng)滾子傳動(dòng)系統(tǒng)能夠達(dá)到效果。分析其原因主要有：一是主動(dòng)滾子在車輪外側(cè)加工車輪并托起車輪，是一種較為清潔的傳動(dòng);二是能夠充分利用切削過程中的切向力;三是通過數(shù)控改造，能在切削打磨過程中自動(dòng)運(yùn)動(dòng)，特別是其在垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)的自動(dòng)運(yùn)動(dòng)以及油壓的恒定能夠有效阻止車輪與車床之間相互作用力間的波動(dòng)。因此，通過在傳動(dòng)系統(tǒng)中選擇主動(dòng)滾子的技術(shù)改造能夠降低車床的故障，值得推廣。

4.4 刀架系統(tǒng)技術(shù)改造

按照鏇輪的設(shè)計(jì)要求從而設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的刀架性能和縱向、橫向雙方向的刀架系統(tǒng)，在刀架系統(tǒng)上的技術(shù)改造主要是對(duì)仿形板的研發(fā)。仿形板由液壓缸傳動(dòng)，能迅速更換板型，減少切削深度。可在刀架系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分使用特殊集成電路，加大磁泡儲(chǔ)存器的儲(chǔ)存容量;盡量使用防塵防潮的數(shù)控系統(tǒng)，該數(shù)控系統(tǒng)需配備自動(dòng)校驗(yàn)功能。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，改造后的刀架系統(tǒng)加工精度明顯提高，間隙補(bǔ)償也得到有效提高，同時(shí)生成效益高，便于操作，性能穩(wěn)定，保養(yǎng)維修簡(jiǎn)單，更重要的是能有效降低車床在刀架運(yùn)作過程中所產(chǎn)生的故障。

4.5 摩擦輪的技術(shù)改造

根據(jù)不落輪車輪車床的工作原理分析，為降低車床的故障率可將摩擦輪改造為驅(qū)動(dòng)輪。其主要原理是，在摩擦輪系統(tǒng)中加入數(shù)控控制器，主動(dòng)控制摩擦輪的運(yùn)動(dòng);同時(shí)對(duì)拔叉斷開功能充分利用起來，當(dāng)拔叉拔出時(shí)，處于斷開狀態(tài)，摩擦輪和電機(jī)分離，當(dāng)為拔出時(shí)，摩擦輪自動(dòng)根據(jù)車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇合適運(yùn)動(dòng)。

5 ?結(jié)論

通過加強(qiáng)技術(shù)規(guī)范、提高操作人員技能、精細(xì)化管理等措施，結(jié)合車床的相關(guān)技術(shù)改造，通過相關(guān)單位的實(shí)際試驗(yàn)效果得出上述方法能夠明顯降低不落輪車輪車床的故障率。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 西德.新型通用不落輪車輪車床[J].鐵道技術(shù)評(píng)論，2011（12）：899-902.