劉飛鵬，宋 凱

（中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司資產(chǎn)管理部，山東 青島266111）

0 前言

隨著中國(guó)高鐵時(shí)代的到來(lái)，列車(chē)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性越來(lái)越成為重中之重，輪對(duì)作為機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架的重要組成部分，其壓裝質(zhì)量直接影響到鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩院褪孢m性[1]，是高速列車(chē)轉(zhuǎn)向技術(shù)重要的考核指標(biāo)之一。中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司基于中國(guó)高鐵持續(xù)并快速發(fā)展的形勢(shì)，不斷提高了車(chē)輛產(chǎn)品的各項(xiàng)性能及質(zhì)量，于2010年引進(jìn)2臺(tái)意大利BBM公司生產(chǎn)的數(shù)控輪對(duì)壓裝機(jī)。本文對(duì)引進(jìn)的意大利BBM數(shù)控輪對(duì)壓裝機(jī)設(shè)備及工藝流程進(jìn)行了簡(jiǎn)介，并詳細(xì)介紹了一起數(shù)控輪對(duì)壓裝機(jī)夾持小車(chē)位移偏差故障產(chǎn)生的原因分析及維修處理過(guò)程，效果良好。

1 設(shè)備及工藝流程簡(jiǎn)介

意大利BBM公司生產(chǎn)的數(shù)控輪對(duì)壓裝機(jī)采用雙端油缸輪軸夾持方式和框架式機(jī)床機(jī)構(gòu)，測(cè)量系統(tǒng)采用高精度位移傳感器，采用激光位移傳感器進(jìn)行非接觸式測(cè)量，避免了測(cè)量桿變形引起的精度誤差影響[2]，從而檢測(cè)出輪對(duì)壓裝過(guò)程中車(chē)輪位置的微小變動(dòng)，壓裝過(guò)程高度自動(dòng)化和精確化，具有自動(dòng)調(diào)整輪對(duì)的動(dòng)平衡點(diǎn)，自動(dòng)壓裝并控制內(nèi)側(cè)距，自動(dòng)控制輪對(duì)壓裝曲線(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。

1.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

設(shè)備示意圖如圖1所示。整體可分為立柱、上連

接架、夾持小車(chē)、壓頭和檢測(cè)桿等部分構(gòu)成。

圖1 設(shè)備示意圖

1.2 工藝流程

壓裝步驟如圖2所示。待壓裝軸通過(guò)起重機(jī)吊運(yùn)到夾持小車(chē)上，將輪對(duì)預(yù)裝到輪軸上后，調(diào)出帶壓裝程序，選擇待壓裝輪對(duì)應(yīng)的車(chē)軸類(lèi)型、工作號(hào)，并輸入軸號(hào)后輸入待壓裝輪對(duì)的車(chē)軸號(hào)、制動(dòng)盤(pán)號(hào)、車(chē)軸各座尺寸、輪盤(pán)內(nèi)孔尺寸等數(shù)據(jù)，將裝有待壓裝輪對(duì)車(chē)軸的夾持小車(chē)運(yùn)行到數(shù)控壓裝機(jī)零位處。之后選擇右側(cè)油缸進(jìn)給，待接觸到軸端后再選擇左側(cè)油缸進(jìn)給，直到車(chē)軸被頂住后夾持小車(chē)自動(dòng)回歸到初始上料位置，位移傳感器觸發(fā)感應(yīng)塊，當(dāng)觸發(fā)感應(yīng)塊后設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行輪對(duì)壓裝程序，輪對(duì)壓裝到設(shè)定尺寸后油缸卸載，夾持小車(chē)運(yùn)行到數(shù)控壓裝機(jī)零位，將壓裝好的輪軸卸下進(jìn)入下一道工序。

圖2 壓裝步驟

2 故障現(xiàn)象及分析

2.1 故障現(xiàn)象

夾持小車(chē)裝載上預(yù)壓裝的輪對(duì)后無(wú)法運(yùn)行到數(shù)控壓裝機(jī)零位，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行下一步的油缸進(jìn)給壓裝輪對(duì)。

2.2 原因分析

（1）數(shù)控壓裝機(jī)夾持小車(chē)運(yùn)行導(dǎo)軌接近零位處存在固體雜物，導(dǎo)致夾持小車(chē)無(wú)法通過(guò)至零位。

（2）數(shù)控壓裝機(jī)夾持小車(chē)位移傳感器損壞。

由于該型號(hào)的巴魯夫位移傳感器無(wú)備件，備件倉(cāng)庫(kù)只有一件型號(hào)為BTL5-S112B-M0250-P-S32的巴魯夫位移傳感器。由于生產(chǎn)任務(wù)緊張，為了不耽誤生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)度，將損壞的BTL5-S172B-M0250-P-S32的巴魯夫位移傳感器換成型號(hào)為BTL5-S112B-M0250-P-S32的巴魯夫位移傳感器。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)夾持小車(chē)可以到達(dá)數(shù)控壓裝機(jī)零位，但是在回到初始上料位置時(shí)無(wú)法到達(dá)感應(yīng)塊位置，位移傳感器與感應(yīng)塊中心始終差距L，如圖4所示。

圖4 小車(chē)位置示意圖

3 故障處理

首先進(jìn)行設(shè)備停機(jī)，檢查數(shù)控壓裝機(jī)夾持小車(chē)運(yùn)行軌道底部異物情況，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行軌道下方無(wú)固體異物阻擋小車(chē)運(yùn)行，小車(chē)運(yùn)行通暢無(wú)阻。通過(guò)對(duì)夾持小車(chē)外觀(guān)檢查發(fā)現(xiàn)，裝載后的夾持小車(chē)左右下陷高度不等，通過(guò)拆卸發(fā)現(xiàn)夾持小車(chē)底部的巴魯夫位移傳感器固定螺栓松動(dòng)，位移傳感器松動(dòng)脫落后與底部運(yùn)動(dòng)軌道接觸，導(dǎo)致夾持小車(chē)運(yùn)行過(guò)程中位移傳感器一直與軌道發(fā)生干摩而致?lián)p壞。損壞的巴魯夫位移傳感器如圖3所示。傳感器參數(shù)如表1所示。

圖3 巴魯夫位移傳感器

表1 位移傳感器參數(shù)

3.1 軟件調(diào)試

使用鑰匙控制將數(shù)控輪對(duì)壓裝機(jī)控制面板上調(diào)到手動(dòng)模式，在控制頁(yè)面上選擇小車(chē)命令頁(yè)面，使用命令控制夾緊小車(chē)置于壓裝機(jī)零位，選擇小車(chē)命令為手動(dòng)模式，按下重置報(bào)警按鈕約5 s，直到旋轉(zhuǎn)編碼與磁性編碼相等。

首先選擇P0740小車(chē)裝載位置偏移調(diào)試，將數(shù)值設(shè)置為-60mm，如圖5所示，進(jìn)行手動(dòng)軟件調(diào)試模式，發(fā)現(xiàn)夾緊小車(chē)無(wú)法到達(dá)感應(yīng)塊處觸發(fā)信號(hào)。

圖5 小車(chē)裝載位置偏移調(diào)試

其次選擇P0748小車(chē)上料位置偏移調(diào)試，如圖6所示，無(wú)論賦何值進(jìn)行小車(chē)動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)夾緊小車(chē)無(wú)法到達(dá)感應(yīng)塊處觸發(fā)信號(hào)。

圖6 小車(chē)上料位置偏移調(diào)試

最后P0752小車(chē)極限位置坐標(biāo)調(diào)試，如圖7所示，無(wú)論賦何值進(jìn)行小車(chē)動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)夾緊小車(chē)無(wú)法到達(dá)感應(yīng)塊處觸發(fā)信號(hào)。

圖7 小車(chē)上料位置偏移調(diào)試

3.2 改造

軟件調(diào)試無(wú)效后進(jìn)行分析認(rèn)為，將損壞的BTL5-S172B-M0250-P-S32型號(hào)的巴魯夫位移傳感器換成型號(hào)為BTL5-S112B-M0250-P-S32的巴魯夫位移傳感器使得格雷碼位數(shù)發(fā)生改變，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)BTL5-S112B-M0250-P-S32的格雷碼數(shù)設(shè)定極限位移，該極限位移與感應(yīng)塊相距L.

根據(jù)分析，將位于小車(chē)軌道底部固定的感應(yīng)塊向O數(shù)控壓裝機(jī)零位方向移動(dòng)M距離，M大于L，如圖8所示。

圖8 改造實(shí)圖

3.3 效果

改造后夾持小車(chē)可以到達(dá)數(shù)控壓裝機(jī)零位和感應(yīng)塊位置，數(shù)控輪對(duì)壓裝機(jī)恢復(fù)正常功能，如圖9所示。

圖9 小車(chē)恢復(fù)正常

4 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)備故障出現(xiàn)后，分析故障的思路是從外因到內(nèi)因，由簡(jiǎn)到繁，通過(guò)拆機(jī)查證所分析的正確性，再根據(jù)工廠(chǎng)實(shí)況進(jìn)行維修。通過(guò)對(duì)設(shè)備故障的原因排查、修復(fù)、調(diào)試到新問(wèn)題出現(xiàn)，并通過(guò)各種技術(shù)手段解決實(shí)際問(wèn)題，提高對(duì)高精尖數(shù)控設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)，為解決類(lèi)似數(shù)控設(shè)備故障積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并提供了有效理論案例。

[1]劉志亮，潘 登，左明健，等.軌道車(chē)輛故障診斷研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2016，52（14）：134-146.

[2]劉 焱，王 燁.位移傳感器的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2013，32（6）：76-80.