摘要：通过研究铁路客车多种转向架节点结构，研制出能够满足检修规程要求的转向架多用节点压装机，以提高工作效率。
关键词：铁路客车；转向架；多用节点；压装机
1.课题提出的必要性
转向架是列车组成的基础部件，是列车高速运行的安全保障，是提速的关键环节。目前25T新型提速客车使用的CW－200K(CW-200)、AM-96、CL242-K(PW-220K)转向架定位转臂所配装的弹性定位套作为转向架的重要部件之一，它的安装、定位、精度对转向架整体的检修质量和安全运行有着很大的影响。
根据《铁路客车段修规程》中对转向架轴箱定位转臂在A2及以上修程中规定，检修时需对其进行退卸拆除并更换新的橡胶节点；压装新橡胶节点时，橡胶节点的方轴与轴箱定位转臂孔的安装角度有一定的精度要求。
目前，弹性定位套与定位转臂组装只能用人工尺量目测的方法确定，角度定位困难且费时，不能有效地保证其安装角度精度和整体工件的组装质量。为了满足更多新型的轴箱定位转臂、橡胶节点检修的工装要求，决定研制可同时满足对CW-2E型、CW-200型、CL-242型、AM-96型转向架轴箱定位转臂橡胶节点进行拆卸分解和定位压装的转向架多用节点压装机。
2.目标确定及课题分析
2.1.目标设定：
（1）可靠地对CW－200K(CW-200)、AM-96、CL242-K(PW-220K)型转向架橡胶节点进行退卸和定位组装；
（2）拆卸和组装一套轴箱定位转臂弹性定位套的工时，从原来的45分钟缩短至5分钟内。
2.2.课题分析
现有的客车转向架多用节点压装机转臂的固定采用的是悬挂式，由于转臂轴承座是半圆的，所以以其为悬挂点安全性得不到保证。节点的对中由托架在轨道上运行来保证，这样对中精度不高。为了很好的解决现有的问题，借鉴通用式橡胶节点拆装机的研制经验，进行重新研制。此次研制是要突破之前拆装机的单一功能，将多种转向架的弹性定位套拆装功能进行合并。
3.技术方案提出并优选
3.1.方案的确定
我们以拆卸简单、省时省力、方便职工作业为目标，结合现场实际工作提出了二个方案：一是，立式结构；二是，卧式结构。依据稳定性高、方便定位、安全性高三个技术要求，进行方案比选。
方案1：采用液压缸立式安装，工作时垂直向下压装，整机占地面积小。但轴箱定位转臂装卡时要水平装入、卸出，且CW－200K(CW-200)、AM-96、CL242-K(PW-220K)尺寸大不相同，需人工推进拉出，不方便也不安全；待压装橡胶节点的放置也不方便，置入后需手来扶持，压装角度定位困难。
方案2：采用液压缸水平设置，横向进行推卸、压装，轴箱定位转臂可由上部垂直吊入装卡，CW－200K(CW-200)、AM-96、CL242-K(PW-220K)型轴箱定位转臂的半圆孔可以扣置在转臂定位架上，工件找正定位比较容易实现；待压装的新橡胶节点可予置在滑道上，压装角度定位比较容易实现。
通过以上分析，最终选定方案二卧式结构。
3.2.方案论证
铁路客车转向架转臂、横向控制杆、各连杆拉杆橡胶定位套的安装和拆卸是近年来应用的技术，国内外目前没有可供借鉴的同类设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过检索，仅在某车辆工厂的客车转向架装配工艺中设计并使用了“CW－2E型转向架控制杆节点橡胶套拆装卡具”。该卡具采用液压千斤顶，手动操作进行作业，费时费力。显然，这种人力操作的工装卡具不符合现行客车检修工作要求，需要重新设计。
由于，目前没有可供借鉴的同类设备，我们与北京纳川机电技术发展有限公司通过共同探讨，确定了转臂弹性定位套拆装机的设计。
该机是一台专用液压设备，由机身、液压站、液压缸、轴箱定位转臂的定位装卡装置、橡胶节点压装角度导向装置、退卸、压装模具和电气控制系统组成。
4研制过程
4.1.方案确定阶段
本设备设计的难点主要在于工件的定位，因此，我们对轴箱的定位采用轴箱大圆孔，转臂的定位采用转臂大半圆孔定位，但是节点中心孔与主油缸中心的对中调整需要使用老旧设备进行手动调整，既费时又费力。最初我们决定用小液压油缸的升降来解决中心高的调整问题，对于新节点的压入最初决定用升降油缸高度调整，来固定新节点，但是由于节点的外径尺寸不同，给操作者带来很多不便。最后，经过多次研究决定，在不同转臂节点压装工装上加装一个中芯轴，将新节点套在芯轴上，这样，既简单又方便，还能保证安全，而且压装定位精度还可靠。
4.2.研制设计阶段
在所有方案研制以后，对该设备进行施工图纸设计，对于机械部分和电器部分没有出现什么问题，但在液压系统设计时发现系统比较复杂，主油缸的压力要达到20MPa。但是升降对中油缸所需压力很小(因为工件重量才300-400kg），在液压系统中要加装减压系统，同时油缸在升降过程中还要防止油缸活塞杆小量歪斜，这样还需在小油缸上加装导向机构，给压力系统和机械部分设计生产制造带来很多不便，也对以后的维护保养带来不便。通过以前在其他设备上的使用和市场上的了解，决定采用带导向的电动推杆来取代升降油缸（电动推杆可以算是标准件），选取起升力为500kg的电动推杆，这样液压系统简化了，液压升降导向机构取消了，使得整机结构简单、可靠，维修也方便。
4.3.研发制作调试阶段
2015年10月底整机制造基本完成，过程很顺利，在设备调试和工件拆装过程中，轴箱橡胶节点的试验很成功。对于三种转臂橡胶节点的压装固定却出现了问题。虽然在压装头的中心加装定位芯轴，但是由于三种转臂橡胶节点内心钢套孔是锥形的，而且两个节点在转臂体孔内的安装方向是相反的，如果用锥度相同的芯轴固定，这样压装过程中就需将转臂翻转180°，非常不便于操作。我们经过多次试验研究，最后，决定在转臂压装头端部镶入磁力适中的多个小磁铁片。这样将转臂橡胶节点往压装头芯轴上一套，靠磁铁片的吸力将节点吸在压装头端部，这样既简单又便于工作人员操作。
我们于2016年1月对该设备在北京车辆段进行安装、调试，通过运行调试，未发生机械、电器和液压故障，设备使用良好。
5.小结
在研发过程中，我们在借鉴其它设备优点的基础上，综合考虑了设备的多功能性，既能用于轴箱节点的拆装，也能满足三种新型转臂节点的拆装，提高了三种转臂的检修质量，减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率。
参考文献：1.韩方 CW-2型转向架轴箱橡胶节点的应用与改进【J】.铁道车辆，2005，（11）：39-40
2.王鑫，吴智强，吴绍利，毛昆朋【J】.铁道车辆，2014，（02）：51-54
3.中国铁路总公司. 铁路客车段修规程【M】.北京：中国铁道出版社，2015.
论文作者:蔡文君
论文发表刊物:《科技中国》2017年3期
论文发表时间:2017/5/31
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