CN102951127B - 轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法检修方法，可有效解动车组轮对组装检修作业，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组装检修系统集成方法，包括控制系统，与所述控制系统相连的轮对油漆系统、车轮镟削系统、轮对动平衡系统、轮对与轴承同温存放系统、轴颈测量系统、轴承内孔测量系统、轴承压装系统、轴端螺母组装系统、齿轮联轴器安装系统、轴箱组装系统和轮对跑合试验系统。

Description

轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法

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组装检修系统集成方法。

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组装检修，而轮对组装检修质量的好坏直接影响着动车组在安全性和适应性。

轮对组装检修时进行轮对油漆、车轮镟削、轮对动平衡、轴颈测量、轴承压装、轴端螺母组装、齿轮联轴器安装、轴箱组装、轮对跑合试验等主要作业，该发明也是对上述修理、测量、组装、试验等作业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，而动车组的修理标准、组装工艺、试验内容又是独特的，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、无法实现工位间数据自动化，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组装检修系统集成方法，可有效解动车组轮对组装检修作业，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组装检修系统集成方法，包括控制系统，与所述控制系统相连的：

轮对油漆系统，用于轮对车轴和车轮局部的喷漆和烘干作业；

车轮镟削系统，用于对磨耗的车轮进行切削作业；

轮对动平衡系统，用于加工后或重新压装车轮后的轮对进行动平衡测试作业；

轮对与轴承同温存放系统，用于轮对与轴承在同一温度存放；

轴颈测量系统，用于轴颈尺寸的测量作业；

轴承内孔测量系统，用于轴承内径尺寸的测量作业；

轴承压装系统，用于轴颈轴承的压装作业；

轴端螺母组装系统，用于轴端螺母的组装作业；

齿轮联轴器安装系统，用于齿轮联轴器的安装作业；

轴箱组装系统，用于轮对轴箱的组装作业；

轮对跑合试验系统，对于轮对组装后进行跑合，测试轮对轴承的振动和温升的变化。

所述轮对油漆系统、车轮镟削系统、轮对动平衡系统、轮对与轴承同温存放系统、轴颈测量系统、轴承内孔测量系统、轴承压装系统、轴端螺母组装系统、齿轮联轴器安装系统、轴箱组装系统和轮对跑合试验系统分别连接有一个读卡器。

所述的轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法还包括一主交换机，分别与所述轮对油漆系统、车轮镟削系统、轮对动平衡系统、轮对与轴承同温存放系统、轴颈测量系统、轴承内孔测量系统、轴承压装系统、轴端螺母组装系统、齿轮联轴器安装系统、轴箱组装系统和轮对跑合试验系统相连。

实现本发明目的之二的动车组轮对组装检修方法，包括如下步骤：

(1)轮对油漆：对轮对车轴及其它局部分别喷涂底漆-烘干-面漆-烘干。主要由油漆间、及烘干间、内部物流智能输送线实现作业过程；

(2)车轮镟削：对磨耗的车轮进行踏面和轮缘的切削作业，满足同轮的轮径差的工艺要求，对制动盘磨耗部分进行切削作业，满足制动盘工艺要求；制动盘切削、踏面加工加工超过规定限度的制动盘摩擦面并按照LM——A型标准对车轮进行切削加工；

(3)轮对动平衡测试：对加工后或重新压装车轮后的轮对进行动平衡测试作业，采用计算机控制、变频驱动系统进行轮对的动态检测，最大不平衡值＜50g.m；

(4)轮对与轴承同温存放：轮对与轴承在工艺要求的同温间内存放8小时以后进行轮对轴颈的测量和轴承内径的测量，保证轮对与轴承测量值的精准度；

(5)轴颈测量：对轴颈外径的测量，为选配最佳压装过盈量的轴承提供数据依据；

(6)轴承内孔测量：对轴承内径的测量，为选配最佳压装过盈量的轮对提供数据依据；

(7)轴承压装：以轮对中心孔定位方式，调节压装力进行压装，压装过程生成压装曲线以保证压装质量；

(8)轴端螺母组装：对于CRH2轴端螺母采用固定设备对轮对进行定位、固定，电动冲击方式组装；对于CRH1、CRH3、CRH5采用移动式风动冲击方式组装；

(9)齿轮联轴器安装：对CRH1型动车联轴节齿轮的组装，通过轴向和径向分别加压完成组装；CRH2则通过热装的方式完成；

(10)轴箱组装：通过360度转动臂、平衡器和滑动小车配合作用下完成工件的运转和组装作业；

(11)轮对跑合试验：对CRH1、CRH2、CRH3轮对进行空载跑合试验，对CRH5轮对进行负载跑合试验，测试轮对轴承的振动和温升的变化。

本发明的轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法的有益效果如下：

(1)系统集成，将各分散的工位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。

(2)中央控制系统与各工位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位检修，实现数据自动化、检修智能化程序化。

(3)工位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、智能化物流实现工位间的连锁互控，职能、自动、高效。

(4)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。

(5)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。

附图说明

图1为本发明轨道交通机车车辆轮对组装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，本发明的动车组车轴检修系统，包括控制系统，与所述控制系统相连的包括控制系统，与所述控制系统相连的：

轮对油漆系统，用于轮对车轴和车轮局部的喷漆和烘干作业；

车轮镟削系统，用于对磨耗的车轮进行切削作业；

轮对动平衡系统，用于加工后或重新压装车轮后的轮对进行动平衡测试作业；

轮对与轴承同温存放系统，用于轮对与轴承在同一温度存放；

轴颈测量系统，用于轴颈尺寸的测量作业；

轴承内孔测量系统，用于轴承内径尺寸的测量作业；

轴承压装系统，用于轴颈轴承的压装作业；

轴端螺母组装系统，用于轴端螺母的组装作业；

齿轮联轴器安装系统，用于齿轮联轴器的安装作业；

轴箱组装系统，用于轮对轴箱的组装作业；

轮对跑合试验系统，对于轮对组装后进行跑合，测试轮对轴承的振动和温升的变化；

上述检修系统分别连接有一个读卡器。所述的轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法还包括一主交换机，分别与上述检修系统相连。

本发明的动车组车轮检修系统的工作原理如下：

1、轮对油漆系统

对轮对车轴及其它局部分别喷涂底漆-烘干-面漆-烘干。主要由油漆间、及烘干间、内部物流智能输送线实现作业过程。

喷漆烘干后检查轮对：

CRH2轮对内侧距任三点测量均须在1353+2-1mm范围。车轮内侧面端面跳动不超过0.6mm；踏面径向跳动不超过0.2mm(可用车床检测，暂行规程有此技术规定，此次未作检查)；轮缘厚度不小于30mm；

2、车轮镟削系统

对磨耗的车轮进行踏面和轮缘的切削作业，满足同轮的轮径差的工艺要求，对制动盘磨耗部分进行切削作业，满足制动盘工艺要求；制动盘切削、踏面加工加工超过规定限度的制动盘摩擦面并按照LM——A型标准对车轮进行切削加工。

CRH2镟修后参数：

同一轮对车轮直径差不大于0.2mm；

同一个转向架车轮直径差不大于4mm；

同一辆车车轮直径差不大于10mm；

同一车辆单元(同一列车)车轮直径差不大于40mm；

车轮内侧面端面跳动不超过0.6mm；踏面径向跳动不超过0.2mm；轮缘厚度不小于30mm；

3、轮对动平衡系统

对加工后或重新压装车轮后的轮对进行动平衡测试作业，采用工业控制计算机控制、变频驱动系统进行轮对的动态检测，最大不平衡值＜50g.m。

4、轮对与轴承同温存放系统

轮对与轴承在工艺要求的同温间内存放8小时以后进行轮对轴颈的测量和轴承内径的测量，保证轮对与轴承测量值的精准度；其中，轴承的存放通过立体存放库来实现；

5、轴颈测量系统

对轴颈外径的测量，为选配最佳压装过盈量的轴承提供数据依据；

6、轴承内孔测量系统

对轴承内径的测量，为选配最佳压装过盈量的轮对提供数据依据；

7、轴承压装系统

采用整体龙门框架，床身、支座采用箱型截面钢结构件组成门整体式焊接结构，保证压装的强度。以轮对中心孔定位方式以兼容各型动车轮对，压装力可调节，需适用于一端压装的情况，压装过程生成压装曲线以保证压装质量。

CRH2型车更换整体轴承时推荐的压装力为80kN～220kN，轴承压装终止压力350kN。轴承压装后检查轴承轴向间隙(0.15～0.62)mm。

8、轴端螺母组装系统

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

CRH2安装轴端螺母M120×4，其安装扭矩为1960N·m～2940N·m；安装轴端压板，其铰制孔螺栓M12扭力为49N.m。CRH1\3轴端螺栓安装扭矩为110N.m。

9、齿轮联轴器安装系统

对CRH1型动车联轴节齿轮的组装，通过轴向和径向分别加压完成组装。该装置由活动小车、组装及保护工装、液压系统等组成。活动小车用作组装保护工装的安装机架，及整个组装装置的移动走行；组装保护工装进行联轴节的组装，并在组装时做安全保护，防止联轴器小齿轮在高压油的作用下突然飞出；；首先，增加径向压力，直至压力不能增加为止，这相当于600bar。然后，通过手动泵引入轴向力。如果轴向力超过50kN(≈150bar)，然后再径向压力，每级加压大约200bar，直至不能增压。在增压期间，观察各级间暂停至少2分钟。再次通过手动泵引入轴向力，以便毂圈轴向移动，确保不超过最大力80kN(≈250bar)。以这种方式，继续相关分级操作增加径向压力，接着引入轴向力，直至完全压入配合位置。

CRH2采用热装工艺：将电感应加热器设置的预定加热温度(室温110度-120度，最高允许150度)加热完小齿轮后人工将其放入主轴(戴棉手套)，用力猛推将小齿轮安装到位，然后用工具将键敲入到位。冷却后测量小齿轮端面与齿轮轴锥度端面的尺寸，0.80mm-1.10mm为合格。

10、轴箱组装系统

轴主要用于动车组CHR2、CRH3轮对轴箱的组装，通过360度转动臂、平衡器和滑动小车配合作用下完成工件的运转和组装作业；

组装过程中交叉紧固后盖，扭矩为196N.m，再紧固后盖1、2之间的连接螺栓M12×40，扭矩为42N.m，紧固后用水泵钳折曲舌形垫圈，并用铁丝对螺栓M20×55进行防松。

11、轮对跑合试验系统

对组装后进行跑合试验，CRH1、CRH2、CRH3轮对进行空载跑合试验，CRH5轮对进行负载跑合试验，测试轮对轴承的振动和温升的变化。

12、物流设备

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位间轮对的传递作业，设备同上下工序设备进行联锁互控，即下工位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。

13、控制系统

对轮对组成部件的修理、测量、组装、试验等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位的检修。

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)

1.一种轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法，包括控制系统，与所述控制系统相连的，

轮对油漆系统，用于轮对车轴和车轮局部的喷漆和烘干作业；

车轮镟削系统，用于对磨耗的车轮进行切削作业；

轮对动平衡系统，用于加工后或重新压装车轮后的轮对进行动平衡测试作业；

轮对与轴承同温存放系统，用于轮对与轴承在同一温度存放；

轴颈测量系统，用于轴颈尺寸的测量作业；

轴承内孔测量系统，用于轴承内径尺寸的测量作业；

轴承压装系统，用于轴颈轴承的压装作业；

轴端螺母组装系统，用于轴端螺母的组装作业；

齿轮联轴器安装系统，用于齿轮联轴器的安装作业；

轴箱组装系统，用于轮对轴箱的组装作业；

轮对跑合试验系统，对于轮对组装后进行跑合，测试轮对轴承的振动和温升的变化，检验轴承、齿轮箱、车轮的组装质量。

2.根据权利要求1所述的轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法，其特征在于：所述轮对油漆系统、车轮镟削系统、轮对动平衡系统、轮对与轴承同温存放系统、轴颈测量系统、轴承内孔测量系统、轴承压装系统、轴端螺母组装系统、齿轮联轴器安装系统、轴箱组装系统和轮对跑合试验系统分别连接有一个读卡器。

3.根据权利要求1或2所述的轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法，其特征在于：所述的轨道交通机车车辆轮对组装检修系统集成方法还包 括一主交换机，分别与所述轮对油漆系统、车轮镟削系统、轮对动平衡系统、轮对与轴承同温存放系统、轴颈测量系统、轴承内孔测量系统、轴承压装系统、轴端螺母组装系统、齿轮联轴器安装系统、轴箱组装系统和轮对跑合试验系统相连。

4.一种动车组轮对组装检修方法，包括如下步骤：

(1)轮对油漆：对轮对车轴及其它局部分别喷涂底漆-烘干-面漆-烘干，主要由油漆间、及烘干间、内部物流智能输送线实现作业过程；

(2)车轮镟削：对磨耗的车轮进行踏面和轮缘的切削作业，满足同轮的轮径差的工艺要求，对制动盘磨耗部分进行切削作业，满足制动盘工艺要求；制动盘切削、踏面加工加工超过规定限度的制动盘摩擦面并按照LM——A型标准对车轮进行切削加工；

(3)轮对动平衡测试：对加工后或重新压装车轮后的轮对进行动平衡测试作业，采用计算机控制、变频驱动系统进行轮对的动态检测，最大不平衡值＜50g.m；

(4)轮对与轴承同温存放：轮对与轴承在工艺要求的同温间内存放8小时以后进行轮对轴颈的测量和轴承内径的测量，保证轮对与轴承测量值的精准度；

(5)轴颈测量：对轴颈外径的测量，为选配最佳压装过盈量的轴承提供数据依据；

(6)轴承内孔测量：对轴承内径的测量，为选配最佳压装过盈量的轮对提供数据依据；

(7)轴承压装：以轮对中心孔定位方式，调节压装力进行压装，压装过程生成压装曲线以保证压装质量；

(8)轴端螺母组装：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，电动冲击方式组装；对于CRH1、CRH3、CRH5轴端螺母扭力矩小，采用移动式风动冲击方式组装；

(9)齿轮联轴器安装：对CRH1型动车联轴节齿轮的组装，通过轴向和径向分别加压完成组装；

(10)轴箱组装：通过360度转动臂、平衡器和滑动小车配合作用下完成工件的运转和组装作业；

(11)轮对跑合试验：对CRH1、CRH2、CRH3轮对进行空载跑合试验，对CRH5轮对进行负载跑合试验，测试轮对轴承的振动和温升的变化。