广州地铁集团有限公司 广东广州 510000
摘要：本文通过对广州地铁车辆齿轮箱日常维护情况的调查分析，提供了一种地铁车辆齿轮箱自动加油车设计方案研究，为后续地铁车辆齿轮箱维护工器具自动化提供参考。
关键词：加油；齿轮箱
1 地铁车辆齿轮箱日常维护概况
地铁车辆的动车车轴上安装有齿轮箱传动装置，传动齿轮通过联轴节与牵引电动机转轴连接，实现牵引力的传动。在地铁车辆的日常维护中，每年定期需要对齿轮箱更换润滑油，以往检修人员利用量杯配合作业时存在加油量不准确、操作不方便、工作效率较低等问题，且容易造成润滑油泄露，使作业过程中存在很大的安全风险和物料浪费，也使得使人力成本大大增加，严重影响地铁车辆维护工作的自动化发展。
2 地铁车辆齿轮箱日常维护需求
根据地铁车辆齿轮箱加油的实际情况，专门设计一种适合于地铁车辆齿轮箱自动加油车，以满足地铁车辆齿轮箱日常维护的需要，其自动加油车应满足以下要求：
1、能够实现定量加油控制，确保加油的准确性。
2、能够实现可移动加油，方便地铁车辆不同位置的齿轮箱快速加油。
3、具备自储油功能，满足地铁车辆不同位置的齿轮箱加油需求。
4、能够承载一定重量，必须操作方便，安全可靠。
3 整体设计技术方案
本方案目的在于实现地铁车辆齿轮箱定量加油的自动控制功能，提供一种地铁车辆齿轮箱自动加油车，该自动加油车采用220V电源供电，自带50L的储油装置，可满足16个齿轮箱（4节车）的加油量需求。加油时，通过触摸屏实现加油量的设定及输入，通过继电器、流量及压力传感器实现加油量的精准控制，其操作简单，精准稳定，安全可靠，极大的提高齿轮箱加油工作效率，节约了人力与物力成本。
为了能实现上述目的，本方案按照以下技术方案实现：
一种地铁车辆齿轮箱自动加油车，其主体由一台金属结构的承载小车构成，小车整体包含有自动加油装置安装机构、储油装置安装机构、油管卷盘等，同时配有万向轮和拉手；自动加油车整体的主要部件包括有：自动加油装置，由220V供电，通过内部电源模块转换，可实现24V输出供油泵、控制模块、传感器等使用。控制模块采用PLC一体机。自动加油装置安装在小车上部，由一个专门设计的安装机构承载，该机构呈“凹”结构，由金属板冲压而成，采用螺栓联接。小车下部配有储油装置安装机构，该机构已储油装置为基础专门设计制作，为储油装置提供一个牢固的安装平台。整个自动加油车将自动加油装置、储油装置、油管连接等集成为一体。
进一步，所述自动加油装置包含有油泵、触摸屏、电源模块、继电器、流量传感器、压力传感器、开关等主要部件。触摸屏采用7寸屏，背景为地铁车辆模型图，屏幕配有定量输入、复位、手动加油等触控点，可实现流量的实时显示。电源模块将220V电压转换为24V做为触摸屏、继电器、流量传感器、压力传感器的输入电压。
图1 电气设计图
进一步，所述承载小车由2毫米厚度金属板冲压、焊接而成，设有4个万向轮、1个拉手、1个油管卷盘，承载小车的尺寸为620mm×350mm×1060mm；小车上部设有自动加油装置各部件安装位置，尺寸为560mm×400mm×150mm；小车下部设有储油装置安装位置（如下图所示），尺寸为500mm×320mm×700mm。
图2机械设计图
4 方案实施效果分析
本设计方案所述的地铁车辆齿轮箱自动加油车，主要部件包括：一自动加油装置，用于实现定量控制加油，是自动加油车主体部件；一储油装置，用于存储齿轮箱润滑油；一管路连接，用于连接油箱、加油装置，实现润滑油从油箱到齿轮箱。一承载小车，用于安装自动加油装置、储油装置、连接件。
上述自动加油装置设计了电源开关、触摸显示屏、定量输入、手动/自动模式、流量监测、压力监测等多种功能模块，用于满足齿轮箱自动化加油需求。
本地铁车辆齿轮箱自动加油车的工作原理及使用方法如下：
1、使用前先往加油车自带的储油装置加油，加油量不超过50L。
2、插上电源，开启加油车的电源开关。
3、打开出油口阀门，点击屏幕“手动加油”的“off→on”，油泵开始工作，直到有油排出为至，再点击屏幕“手动加油”的“on→off”，油泵停机。
4、设置加油量：点击屏幕“设定值输入”，手动输入加油量值（以毫升为单位），再点击“输入”。
5、定量加油：将出油口对准齿轮箱加油口，打开加油口阀门，点击“自动加油”的“off→on”，开始进行加油，当加油量达到设定值时油泵自动停止。再次加油时，需点击点击屏幕“复位数值”的“off→on”，复位加油车实时流量值。
图3操作界面设计图
5 结语
本技术方案能够实现地铁车辆齿轮箱自动化加油功能，投入地铁车辆的实际检修工作中，其使用效果明显，创造性价值如下：
1、提高车辆检修效率，减少供车压力。该项目能够实现定量加油控制，大幅度提升齿轮箱加油的准确性、便利性、高效性，有效减小供车压力。
2、提高车辆检修质量、确保运营服务质量。该项目能够有效提高地铁车辆齿轮箱加油作业质量，有效降低车辆齿轮箱故障，提高运营服务质量水平。
3、提升车辆检修作业安全性。该项目能够避免作业过程中润滑油泄露导致作业环境的污染和人员伤害，大大降低作业安全隐患。
4、约物料和人力成本。该项目能够避免作业过程中润滑油泄露，减少油料浪费；能够提高作业效率，有效节约人力成本。
5、自主研制，贴合现场。该项目完全根据现场的检修需求研制，操作简单，实用性强，有效解决现有的作业辅助工具存在的问题，具有高度贴合现场，实用性强的特点。
参考文献：
[1] 朱士友，吕劲松.车辆检修工 [M].北京：中国劳动社会保障出版社，2009：207-211.
[2] 马志溪.电气工程技术.北京：机械工业出版社出版，2004-4-1.
[3] 机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社出版，2004.
论文作者:蓝昭延1,喻智霞2,韦义林3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/2
标签：齿轮箱论文; 加油车论文; 车辆论文; 储油论文; 地铁论文; 装置论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第24期论文;