CN102951126B - 轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法，可高效对动车组轮对进行分解检修作业，同时也解决了目前既有的检修方式存在的问题，解决CRH1、CRH2、CRH3、CRH5型车检修兼容问题，有效提高动车组轮对的检修质量、效率和成本。本发明的轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法，包括控制系统，分别与所述控制系统相连的联轴节拆卸系统、轴承退卸系统、收入检查系统、齿轮箱排油系统、齿轮箱油洗系统、轴端螺母分解系统、轴承退卸系统、轮对涂装剥离系统、车轴清磨系统、空心轴探伤系统、车轮探伤系统、轮对齿轮探伤系统、轮对磁粉清洗系统。

Description

轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法

技术领域

本发明涉及一种机车检修系统及其检修方法，尤其是一种轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法。

背景技术

轮对是动车组最关键的部件，为确保动车组在高速运行过程中的安全性，需要定期对轮对进行分解检修，而轮对分解检修质量的好坏直接影响着动车组在安全性和适应性。

轮对分解检修时对轴箱、轴承、齿轮箱等主要组件进行分解及检修，该发明也是对上述部件的分解、清洗、探伤、测量、修理等方法的合理排布和技术集成。由于动车组轮对轴箱、轴承、齿轮箱、车轴、车轮、制动盘等部件同现有的机车、普速客车、货车、地铁轮对均有相似处，但也有较大的差异，如动车组的轴箱类似于普速客车、轴承类似于货车、齿轮箱类似于地铁、车轮和制动盘类似于机车，而动车组的空心车轴又是独特的，因此，动车组的轮对如同各类轮对的特征组合体，同时又具有自身的特征。但目前机车、普速客车、货车、地铁轮对的检修方式又存在着天壤之别，同时，既有的检修方式又存在着以下问题：

(1)用定位修或人工控制的流水线、布局无序、工艺流程粗放。

(2)检修数据人工记录，人为误差大、无法实现工序间数据自动化，检修无序、可控性差，极易简化修、违法修、漏修等。

(3)物流形式采用人工搬运，劳动强度大、效率低、安全系数低。

(4)检修数据管理仍然是传统的纸质化资料存档，易遗失、遗漏、破损，不易归档长期保存。

(5)检修效率低、检修质量差，无法满足目前业内高效、高质、数据自动化的需求。

发明内容

本发明提供了一种轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法，可高效对动车组轮对进行分解检修作业，同时也解决了目前既有的检修方式存在的问题，解决CRH1、CRH2、CRH3、CRH5型车检修兼容问题，有效提高动车组轮对的检修质量、效率和成本。

实现本发明目的之一的轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法，包括控制系统，分别与所述控制系统相连的：

联轴节拆卸系统，用于轮对轴端部件及联轴器分解；

轴承退卸系统，用于轮对轴箱的分解的拆解作业；

收入检查系统，用于轮对的外观检查和关键部位的尺寸测量，建立或调出轮轴档案，对测量测量车轮、制动盘车轴各部尺寸数据自动录入，为后续工序依据收入检查的信息，判断各检修工序的检修内容；

齿轮箱排油系统，用于轮对齿轮箱的齿轮油排放作业；

齿轮箱油洗系统，用于齿轮箱内部的高、低速油清洗，保证齿轮箱内的金属粉末和异物的过滤清理；

轴端螺母分解系统，用于轮对轴端螺母的拆解作业；

轴承退卸系统，用于轮对轴箱轴承的单边拆解和双边同时拆解作业；

轮对涂装剥离系统，用于车轴油漆脱漆作业；

车轴清磨系统，用于轴承退卸、轮对涂装剥离后的检查和修理作业；

空心轴探伤系统，用于对空心车轴内部缺陷的探伤作业；

车轮探伤系统，用于车轮轮辋、轮幅座部件进行超声波的内部缺陷的探伤作业；

轮对齿轮探伤系统，用于轮对所有金属外露面的表面磁粉探伤作业；

轮对磁粉清洗系统，用于磁粉探伤后轮对残留的磁悬液的清洗，保证后序检修过程中的作业环境。

所述联轴节拆卸系统、轴箱退卸系统、收入检查系统、齿轮箱排油系统、齿轮箱油洗系统、轴端螺母分解系统、轴承退卸系统、轮对涂装剥离系统、车轴清磨系统、空心轴探伤系统、车轮探伤系统、轮对齿轮探伤系统和轮对磁粉清洗系统分别连有一读卡器。

所述的轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法还包括一主交换机，分别与所述联轴节拆卸系统、轴箱退卸系统、收入检查系统、齿轮箱排油系统、齿轮箱油洗系统、轴端螺母分解系统、轴承退卸系统、轮对涂装剥离系统、车轴清磨系统、空心轴探伤系统、车轮探伤系统、轮对齿轮探伤系统和轮对磁粉清洗系统相连。

实现本发明目的之二的动车组轮对分解检修方法，包括如下步骤：

(1)联轴节拆卸工序：分解轴箱前、后盖，分解测速齿轮温度传感器，用不同的联轴器分解装置分解齿轮联轴器；

(2)轴箱退卸工序：由一端的机械手将轴箱拔出，旋转90°放到存放托盘上，轮对装盘旋转180°再分解另一端；

(3)收入检查工序：包含检查和测量两个步骤，检查步骤中，通过摄像头录入轴端信息，建立或调出轮轴档案，为智能管理和选配提供手段，测量步骤通过与计算机相连的擦伤、剥离测量机构，尺寸测量机构，将轮对的重要尺寸及个别故障的测量信息自动录入计算机；

(4)齿轮箱排油、油洗工序：通过齿轮箱高速油清洗机、污油存放油箱、清洗油存放油箱、过滤系统、油加热系统进行排油、油洗；

(5)轴端螺母分解工序：对于CRH2轴端螺母扭力矩大，采用固定设备对轮对进行定位、固定，电动冲击方式分解；对于CRH1、CRH3、CRH51轴端螺母扭力矩小，采用移动式风动冲击方式分解。

(6)轴承退卸工序：利用活塞杆端部顶尖插入空心轴中心孔，确保定位准确同时以适应不同车型轮对的定位要求兼容，满足轮对轴承单边的退卸和双边的同时退卸。

(7)轮对涂装剥离工序：采用脱漆剂对车轴表面油漆进行脱除，通过饱和蒸气清洗的方式对车轴表面漆膜进行清洗处理，通过转轮拨轮器和气雾处理机构对作业过程和作业环境进行保护；

(8)车轴清磨工序：通过旋转装置使轮对在工序上低速旋转，检查油漆脱落部位是否有异物打击痕迹，判断车轴和车轮、制动盘是否需要修理或报废，信息键入计算机，储存在智能管理数据库中，为后续检修作业提供判断信息；

(9)空心轴探伤工序：轮对空心车轴轴颈卸荷槽、轮座和制动盘座部位进行超声波的内部缺陷的探伤作业；

(10)车轮探伤工序：通过相控阵的探伤方式对车轮的轮辋、车幅进行超声波的内部缺陷的探伤作业；

(11)轮对齿轮探伤工序：采用通电周向磁化和开合线圈纵向磁化相复合的磁化方法完成对轮对的复合磁化，实现了车轴表面全方位裂纹的检测；

(12)轮对磁粉清洗工序：采用饱和蒸气清洗的方式对车轴表面漆膜进行清洗处理，通过转轮拨轮器和气雾处理机构对作业过程和作业环境进行保护。

所述步骤(4)的齿轮箱排油、油洗工序包括如下步骤：

a读取轴端信息，判断作业内容；

b轮对在高速油清洗机上初定位；

c轮对被顶起，轴承被抱死，轮对精确定位；

d联结进出油管到齿轮箱的溢流口和排油口；

e开动设备，油液开始循环，进行油洗作业；

f检查磁栓是否有金属颗粒吸附，确定齿轮箱是否清洗干净；

g清洗干净后，停机，刹车，轮对下降，组装好各栓堵；

h拨轮装置动作，轮对被拨出油洗工序。

所述步骤(6)轴承推卸工序中，退卸轴承时间不大于18min.；退卸机油缸行程不小于400mm。

所述步骤(8)车轴清磨工序中，轴擦伤深度不大于0.1mm，撞伤深度不大于0.3mm，超限时更换车轴；车轴擦伤、撞伤未超限时，使用120#以上砂纸打磨去除毛刺、高点。

本发明的轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法的有益效果如下：

1、采用自动控制的流水线、布局有序、工艺流程合理。

2、检修数据电脑记录，没有人为误差、实现了工序间数据自动化，检修有序、可控。

3、检修数据采用电子化管理，不易遗失、遗漏、损坏，可长期保存。

4、检修效率高、检修质量好，满足目前业内高效、高质、数据自动化的需求。

附图说明

图1为本发明轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法，包括控制系统，分别与所述控制系统相连的联轴节拆卸系统、轴箱退卸系统、收入检查系统、齿轮箱排油系统、齿轮箱油洗系统、轴端螺母分解系统、轴承退卸系统、轮对涂装剥离系统、车轴清磨系统、空心轴探伤系统、车轮探伤系统、轮对齿轮探伤系统和轮对磁粉清洗系统；上述系统分别连有一读卡器；还包括一主交换机，分别与所述管理系统和上述系统相连。

联轴节拆卸系统，用于轮对轴端部件及联轴器分解；

轴承退卸系统，用于轮对轴箱的分解的拆解作业；

收入检查系统，用于轮对的外观检查和关键部位的尺寸测量，建立或调出轮轴档案，对测量测量车轮、制动盘车轴各部尺寸数据自动录入，为后续工序依据收入检查的信息，判断各检修工序的检修内容；

齿轮箱排油系统，用于轮对齿轮箱的齿轮油排放作业；

齿轮箱油洗系统，用于齿轮箱内部的高、低速油清洗，保证齿轮箱内的金属粉末和异物的过滤清理；

轴端螺母分解系统，用于轮对轴端螺母的拆解作业；

轴承退卸系统，用于轮对轴箱轴承的单边拆解和双边同时拆解作业；

轮对涂装剥离系统，用于车轴油漆脱漆作业；

车轴清磨系统，用于轴承退卸、轮对涂装剥离后的检查和修理作业；

空心轴探伤系统，用于对空心车轴内部缺陷的探伤作业；

车轮探伤系统，用于车轮轮辋、轮幅座部件进行超声波的内部缺陷的探伤作业；

轮对齿轮探伤系统，用于轮对所有金属外露面的表面磁粉探伤作业；

轮对磁粉清洗系统，用于磁粉探伤后轮对残留的磁悬液的清洗，保证后序检修过程中的作业环境。

本发明的轨道交通机车车辆轮对分解检修系统集成方法，实现了轮对分解检修过程中系统集成，将各分散的工序进行合理布局形成一条流水线，检修工艺采用流水作业方式；中央控制系统与各工序构成局域网实现数据互递，工件自动识别、数据与工件一一对应，中央控制系统依据已完成的作业情况职能指导本工序检修，实现数据自动化、检修智能化程序化；工序间的物流采用自动输送方式，输送的时序统一由中央控制系统控制，实现有序可控。降低操作者劳动强度、智能化物流实现工序间的连锁互控，职能、自动、高效；中央控制系统集中管理检修数据，数字化数据可实现互联网共享；检修流水化、智能化、物流职能自动化，实现检修高效、高质、智能化。

轮对智能输送车进行轮对的长距离输送，走行路径设置在轮对下方，可以穿行于动轮和拖轮，控制方式为远程无线式，不仅大大的提高了工作效率，而且减少了人工作业强度，实现了检修物流的自动化。解决了动力轮对由于齿轮箱的作用阻力较大惯性较小，人力推送难度大，而且能造成轮对间的碰撞。轮对拨轮挡轮器进行工序间轮对的传递作业，设备同上下工序设备进行联锁互控，即下工序在工作状态时进行轮对的挡轮，需要进行检修送料时进行拨轮，实现了检修过程中人员、设备、工件的安全生产。

对轮对组成部件的拆卸、除锈、清洗、检测、探伤工艺过程进行管理控制。通过控制系统将物流输送、检修设备有机联系起来，确保设备之间、设备和物流输送之间的联控互锁，节奏合拍、物流顺畅、安全高效。实现检修设备数据的互联、互传、互访、互控；实现设备检修数据微机化建档存储管理、检修结果可追溯和查询统计；实现根据上几道工序检修结果指导后续相应工序的检修。

本发明的动车组轮对分解检修方法如下：

1、联轴节拆卸工序

用于分解轴箱前、后盖，分解测速齿轮温度传感器等部件，用不同的联轴器分解装置分解齿轮联轴器。

CRH1、CRH2、CRH3联轴节齿轮拆卸分别采用不同的联轴节分解机。CRH1、CRH3采用注高压油的拆卸方式，CRH2则采用液压拉马式的拆卸方式。分解机都是移动小车方式，操作移动灵活。

2、轴箱退卸工序

用于CRH2、CRH3轮对轴箱的分解，是由一端的机械手将轴箱拔出，旋转90°放到存放托盘上，轮对装盘旋转180°再分解另一端；

3、收入检查工序

收入检查工序，包含检查和测量两个工序。检查工序两端设有摄像头，负责录入轴端信息，建立(或调出)轮轴档案，为智能管理和选配提供手段，还设有与计算机相连的擦伤、剥离测量机构，用于对个别故障的测量信息自动录入计算机。在此工序还要人工转动检查轴承状态，检查结果键入计算机。测量工序自动测量车轮、制动盘车轴各部尺寸。信息自动录入。轮对的后续工序依据收入检查的信息，判断各检修工序的检修内容。

4、齿轮箱排油油洗工序

齿轮箱高速油清洗机、污油存放油箱、清洗油存放油箱、过滤系统、油加热系统、通用工具等。CRH1、CRH3以齿轮箱润滑油作为清洗油液，润滑油常温下黏度较大，因此需对清洗油加热到70℃左右。CRH2则采用润滑油EP-3080和煤油2∶8比例混合液为清洗油，由于煤油挥发且易燃易爆，要注意防火防爆。

轮对转速500r/min，流量20-30l/min，正转一会儿反转一会儿，通过清洗油强制循环系统清洗齿轮箱，清洗时要求油位超过油面镜最高刻度。清洗过程同时观察齿轮箱外观是否漏油，大小齿轮跑合是否有异音。

该工序可以完成CRH1、CRH2、CRH3各型动车组动力轮对齿轮箱油洗作业。作业节拍40～50min。

此工序作业流程：

(1)读取轴端信息，判断作业内容

(2)轮对在高速油清洗机上初定位

(3)轮对被顶起，轴承被抱死，轮对精确定位

(4)联结进出油管到齿轮箱的溢流口和排油口

(5)开动设备，油液开始循环，进行油洗作业

(6)检查磁栓是否有金属颗粒吸附，确定齿轮箱是否清洗干净

(7)清洗干净后，停机，刹车，轮对下降，组装好各栓堵

(8)拨轮装置动作，轮对被拨出油洗工序

5、轴端螺母分解工序

采用风动和电动冲击两种形式分解。CRH2轴端螺母采用固定设备对轮对进行定位、固定，电动冲击方式分解；CRH1、CRH3、CRH51轴端螺母扭力矩小，采用移动式风动冲击方式分解。

CRH2型车在此工序采用轴端螺母分解机退卸轴端螺母(CRH2轴端螺母为M120×4，其拧紧力矩为1960～2940N.m，螺栓拆卸力矩一般为紧固力矩的1.5～2.5倍，则所需的分解力矩最大约为7350N.m)。CRH1、CRH3型车轮对则在此工序采用通用工具退卸轴端盖。

该工序可以完成CRH2轴端螺母退卸作业，CRH1、CRH3轴端盖拆卸作业。作业节拍10min。

6、轴承退卸工序

利用活塞杆端部顶尖应插入空心轴中心孔，确保定位准确同时以适应不同车型轮对的定位要求兼容，满足轮对轴承单边的退卸和双边的同时退卸。受流水线节拍限制，退卸轴承时间不大于18min.；受车轴长度尺寸和轴承长度尺寸限制，退卸机油缸行程不小于400mm；兼容外径φ230，φ240两种规格的轴承退卸；

7、轮对涂装剥离工序

采用脱漆剂对车轴表面油漆进行脱除，通过饱和蒸气清洗的方式对车轴表面漆膜进行清洗处理，通过转轮拨轮器和气雾处理机构对作业过程和作业环境进行保护；

考虑到环保、效率、兼容各型动车组的需求，采用JHT-0103S环保型脱漆剂，无毒，具有很小的挥发性，对操作者没有任何伤害，同时该脱漆剂为水溶性脱漆剂，能够很好的溶于水介质，在水中降解失效。以每1000克脱漆剂喷涂于5平米左右为宜。平均厚度1mm左右。化学反应时间：一般在20℃以上的正常厚度的旧漆膜脱离基体时间在3分钟～30分钟之间。

饱和蒸汽清洗：缸内的压力高达1MPa，喷射出的饱和蒸汽温度高达180摄氏度，利用饱和蒸汽的高温，及外加高压，清洗零件表面的油渍污物，并将其汽化蒸发。同时还可以清洗任何细小的间隙和孔洞，剥离并去除油渍和残留物，从而达到高效、节水、洁净、干燥的要求。是当前国际上公认效率最高效果最好的清洗方式，清洗效率达到98％以上。另外我们在饱和蒸汽中加入防锈剂的新技术，饱和蒸汽清洗后，在车轴油漆脱落后的表面基材上附着了防锈剂薄膜，有效的避免了基材裸露在空气中的腐蚀问题。

8、车轴清磨工序

通过旋转装置使轮对在工序上低速旋转，检查油漆脱落部位是否有异物打击痕迹，判断车轴和车轮、制动盘是否需要修理或报废，信息键入计算机，储存在智能管理数据库中，为后续检修作业提供判断信息。

轴擦伤深度不大于0.1mm，撞伤深度不大于0.3mm，超限时更换车轴。车轴擦伤、撞伤未超限时，允许使用120#以上砂纸打磨去除毛刺、高点，严禁使用电、风动打磨工具打磨车轴表面。

9、空心轴探伤工序

轮对空心车轴轴颈卸荷槽、轮座、制动盘座等部位进行超声波的表面疲劳裂纹和内部缺陷的探伤作业；兼容中心孔φ30、φ60，φ65mm的各型车轴。

防尘板座、轮座、齿轮座、轴盘座等部位表面不得存在超过深2mm、长10mm的横向裂纹，轴身外表面不得存在超过深1mm、长10mm的横向裂纹，裂纹超限时更换车轴。车轴探伤后向空心部位喷5～10mm气化性防锈剂并及时密闭处理。节拍时间小于18min。

10、车轮探伤工序

通过相控阵的探伤方式对车轮的轮辋、车幅等部件进行超声波的内部缺陷的探伤作业。

11、轮对齿轮探伤工序

采用通电周向磁化和开合线圈纵向磁化相复合的磁化方法完成对轮对的复合磁化，实现了对车轴表面全方位裂纹的检测。设备配备了紫外线灯进行荧光磁粉探伤观察缺陷。

车轴外露表面须进行磁粉探伤检查，车轴各部分均不允许存在横向裂纹、横向发纹和纵向裂纹，探伤前将车轴表面须将油漆清除干净，轴身表面存在纵向发纹时允许用砂纸打磨消除，打磨深度不大于0.3mm，车轴各圆弧部位不得存在裂纹和发纹。

12、轮对磁粉清洗工序

采用饱和蒸气清洗的方式对车轴表面漆膜进行清洗处理，通过转轮拨轮器和气雾处理机构对作业过程和作业环境进行保护。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种动车组轮对分解检修方法，包括如下步骤：

(1)联轴节拆卸工序：分解轴箱前、后盖，分解测速齿轮温度传感器，用不同的联轴器分解装置分解齿轮联轴器；

(2)轴箱退卸工序：由一端的机械手将轴箱拔出，旋转90°放到存放托盘上，轮对装盘旋转180°再分解另一端；

(3)收入检查工序：包含检查和测量两个步骤，检查步骤中，通过摄像头录入轴端信息，建立或调出轮轴档案，为智能管理和选配提供手段，测量步骤通过与计算机相连的擦伤、剥离测量机构，尺寸测量机构，将轮对的重要尺寸及个别故障的测量信息自动录入计算机；

(4)齿轮箱排油、油洗工序：通过齿轮箱高速油清洗机、污油存放油箱、清洗油存放油箱、过滤系统、油加热系统进行排油、油洗；

(5)轴端螺母分解工序：对于CRH2轴端螺母扭力矩大，采用固定设备对轮对进行定位、固定，电动冲击方式分解；对于CRH1、CRH3、CRH51轴端螺母扭力矩小，采用移动式风动冲击方式分解；

(6)轴承退卸工序：利用活塞杆端部顶尖插入空心轴中心孔，确保定位准确同时以适应不同车型轮对的定位要求兼容，满足轮对轴承单边的退卸和双边的同时退卸；

(7)轮对涂装剥离工序：采用脱漆剂对车轴表面油漆进行脱除，通过饱和蒸气清洗的方式对车轴表面漆膜进行清洗处理，通过转轮拨轮器和气雾处理机构对作业过程和作业环境进行保护；

(8)车轴清磨工序：通过旋转装置使轮对在工序上低速旋转，检查油漆脱落部位是否有异物打击痕迹，判断车轴和车轮、制动盘是否需要修理或报废，信息键入计算机，储存在智能管理数据库中，为后续检修作业提供判断信息；

(9)空心轴探伤工序：轮对空心车轴轴颈卸荷槽、轮座和制动盘座部位进行超声波的内部缺陷的探伤作业；

(10)车轮探伤工序：通过相控阵的探伤方式对车轮的轮辋、车幅进行超声波的内部缺陷的探伤作业；

(11)轮对齿轮探伤工序：采用通电周向磁化和开合线圈纵向磁化相复合的磁化方法完成对轮对的复合磁化，实现了车轴表面全方位裂纹的检测；

(12)轮对磁粉清洗工序：采用饱和蒸气清洗的方式对车轴表面漆膜进行清洗处理，通过转轮拨轮器和气雾处理机构对作业过程和作业环境进行保护。

2.根据权利要求1所述的动车组轮对分解检修方法，其特征在于：所述步骤(4)的齿轮箱排油、油洗工序包括如下步骤：

a读取轴端信息，判断作业内容；

b轮对在高速油清洗机上初定位；

c轮对被顶起，轴承被抱死，轮对精确定位；

d联结进出油管到齿轮箱的溢流口和排油口；

e开动设备，油液开始循环，进行油洗作业；

f检查磁栓是否有金属颗粒吸附，确定齿轮箱是否清洗干净；

g清洗干净后，停机，刹车，轮对下降，组装好各栓堵；

h拨轮装置动作，轮对被拨出油洗工序。

3.根据权利要求1所述的动车组轮对分解检修方法，其特征在于：所述步骤(6)轴承推卸工序中，退卸轴承时间不大于18min.；退卸机油缸行程不小于400mm。

4.根据权利要求1所述的动车组轮对分解检修方法，其特征在于：所述步骤(8)车轴清磨工序中，轴擦伤深度不大于0.1mm，撞伤深度不大于0.3mm，超限时更换车轴；车轴擦伤、撞伤未超限时，使用120#以上砂纸打磨去除毛刺、高点。