鐵路貨車是完成鐵路貨物運輸任務的運載工具,輪對和滾動軸承是保證貨車安全運行的關鍵部件,鐵道部在《鐵路貨車輪對和滾動軸承組裝及檢修規則》中規定“軸承組裝后必須檢查組裝狀態,左右轉動靈活,軸承的軸向竄動量應符合規定,并進行轉速≥200r/min,時間≥5min的磨合測試,磨合過程中需使用測溫儀和專用診斷測試儀測試軸承狀態,并做好記錄。”設計、研制輪對軸承磨合設備,提高鐵路車輛的安全技術含量勢在必行。
試驗臺簡介
根據鐵道部“貨車滾動軸承磨合轉速≥200r/min、時間≥5min、使用專用診斷測試儀測試軸承狀態并做好記錄”的要求,我們吸取了其他單位磨合機合理先進的部分,結合我單位現場實際情況,決定采用落地式、可編程序控制、計算機測試并記錄,安裝在流水線上使用的貨車輪對軸承磨合機的設計方案,來達到軸承磨合的目的。
1.設備的設計方案
在設計中,我們圍繞著采用落地還是地上式,輪對旋轉的驅動形式和控制方式以及經濟性、安全性及美觀性,進行了專門的討論,并結合工作現場實地考察。經過認真的研究和反復論證,決定采用安裝在流水線上的落地式、電動機驅動摩擦輪驅動。可編程序控制、計算機測試并記錄的軸承磨合機方案,方案為:貨車輪對軸承磨合機采用落地式,直接安裝在輪對軸承組裝流水線上,輪對與軸承組裝后,不需要吊裝設備,輪對可直接沿軌道推送到磨合機上進行試驗。
1)采用橡膠摩擦輪并通過液壓缸壓緊摩擦輪與輪對內側,由電動機帶動摩擦輪來驅動輪對轉動,實現軸承的磨合。
2)采用三菱可編程序控制器FX1N24MR對磨合機進行控制,控制可靠,操作方便。
3)采用計算機檢測系統對軸承磨合狀態進行全過程檢測,并將全部所需數據打印、保存。
2.可行性分析
1)將軸承磨合機安裝在流水線上,不論從檢修空間、流程還是效率來說都是合理、可取的。
2)采用橡膠摩擦輪驅動系統驅動輪對旋轉的技術業已成熟,性能穩定可靠。
3)可編程序控制器在我單位已被廣泛采用,其可靠的控制、操作的方便,性能的穩定,提供了重要的技術保障。
4)計算機對磨合的全過程檢測數據準確、性能穩定,狀態能得到真實的記錄。
系統簡介
1.頂升部分
在流水線的適當位置,將兩側鋼軌斷開950mm在鋼軌的下方,用厚10mm的鋼板各焊接一個馬鞍式的導向方箱,方箱托著線路鋼軌,并在馬鞍的中間加裝一行程450mm的液壓缸,使鋼軌托著輪對,能自由升降。
2.驅動部分
在兩導向方箱中部的適當位置,用10mm的鋼板焊接左右各一伸縮方箱,固定在下方的支架上,方箱的伸出端,各加裝一1.5kW的驅動摩擦輪電動機。安裝在電動機上的摩擦輪在伸出時壓緊輪對的內側,并驅動輪對旋轉。
3.電控部分
1)主電路 采用接觸器控制驅動轉輪電動機,液壓系統動力電機具有過載保護、短路保護、失壓保護等功能,電路簡單可靠,維修方便。
2)控制電路 采用國際先進的PLC作電路邏輯控制,具有使用方便,運行經濟可靠,維修簡單的特點。
3)制動電路 采用能耗制動方式,具有電路簡單,制動可靠,無噪聲的有點。
4.計算機監控系統
1)操作界面友好 本軟件為windows操作環境,操作人員只須按下幾個功能鍵和鼠標鍵就可進行多種操作。
2)控制功能強 本系統通過配套的SPV組態軟件,對每個回路可隨意設定為模擬量顯示回路、模擬量單回路控制、串級控制、比值控制等,還可設定為開關量控制回路。
3)維護方便可靠 SPV工業過程監控系統所用的工控機,除幾塊A/D,D/A轉換板等接口外,主要部件跟其他計算機完全相同。
4)打印出的 “濟南西車輛段軸承磨合機檢測記錄單”內容完整,數據準確,自動化程度高,能自動記錄軸承磨合期間的軸承溫升曲線,自動識別軸承溫升質量是否合格。
5.性能指標
磨合機轉速≥200r/min,磨合時間5min,測溫范圍0~100℃,工作環境5~40℃。
輪對磨合的全過程:將需磨合的輪對推到磨合機鋼軌面上—輸入輪對的軸號、壓裝日期、左右軸承的分類編號、代號一落下輪對(使軸承落在鋼軌外側的承載鞍上)—摩擦輪壓緊輪對內側—驅動輪對旋轉磨合軸承—計算機實施監控—磨合完畢停止旋轉(打印檢測記錄)—收縮摩擦輪—頂升輪對—推出輪對。