（机械工程专业论文）昆明北车辆段新建车钩缓冲装置检修间方案设计.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第l 页 摘要 本文根据昆明北车辆段新建车钩缓冲装置检修间的规划要求， 深入分析车钩缓冲装置检修中新的检修规程和检修工艺要求，对原有 车钩缓冲装置检修间现状从各个方面、各个层次进行调查分析、论 证，找出存在的问题，进而明确了昆明北车辆段车钩缓冲装置检修 间的设计原则、要求、及相关的技术标准等问题。 通过对车钩缓冲装黄的工艺要求及原有检修间现状的分析，原 车钩缓冲装置检修间在生产能力不满足现有生产任务的需求，在生 产工艺上也不满足新的检修规程的要求，并且，在工艺流程布局、 工装设备等方面也严重制约了生产。通过现状分析，得出结论，新 建车钩缓冲装置检修间要解决的问题是：检修工艺的满足程度；检 修能力的满足程度；提高劳动生产效率；降低职工的劳动强度；利 用厂房的场地满足检修工艺要求，又保证其通畅；解决检修配件的 存储及输送的问题；解决噪音、烟尘等环保问题；体现整个方案的 协调、匹配先进；解决设备检修的方便性问题。由此展开论述，根 据设计原则进行设计。在对规程进行认真分析后，画出工艺流程图， 并据此进行设备选型。在设备选型时，体现了以工装保工艺，以工 艺保质量的指导思想。 据此，对每条生产线要达到的目的都提出明确要求。并进行了 设计和设备选型。在改造后，各项生产指标均达到设计要求。成为 全路一流的货车车钩缓冲装置检修问。 关键词：车钩缓冲装置检修问；钩体；缓冲器；钩舌；钩尾框； 流水线 a b s t r a c t t h ist e x ta c c o r d i n gt on o r t hv e h i c l ei nk u n m i n gad e s i g nf o r n e w l ys e t t i n gu pc a rh o o kb u f f e re q u i p m e n tc h e c kr e p a i rr o o m t h ep r o g r a m m i n gr e q u e s t s ， t ot h ec a rh 0 0 kb u f f e ro r i g i n a l l y p o s s e s s e de q u i p m e n tc h e c kf i x i n gap r e s e n tc o n d i t i o n p r o c e e d i n gi n v e s t i g a t i n gt h ea n a l y s is ， f i n d i n go u te x i s t 。耋 妻“卧摹i 鎏萌；堑誉睦圉一| 弱酲譬罔陲嗲割雾墼i 蘑? 窒罩i 室曩蕈鞫旨星罱鲁雾l 蚕| 垂主戛醒嚣羹| 彗主 x 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 页 第一章绪论 1 1 问题的提出 党的十六大提出了到2 0 2 0 年我国要全面实现小康社会，作为国 民经济大动脉的铁路运输随着铁路跨越式发展战略的逐步实施，一 项重要的内容就是重载提速，而作为铁路运输重要装备的铁道车辆， 也就面临着严峻的挑战，为了保证铁道车辆的运输安全，作为铁道车 辆检修单位的车辆段必须对入段检修车辆的各个部分按规程要求进 行严格认真的检修。车钩缓冲装置是车辆的一个重要组成部分，为 了保证车钩缓冲装置的检修质量，必须认真贯彻以工装保工艺，以 工艺保质量的指导方针。昆明北车辆段既有车钩缓冲装置检查修理 间( 以下简称“钩缓间”) 无论从检修质量和检修能力都已经适应不 了钩缓检修的需要，为此我段提出了新建钩缓间。因此，认真研究 并建设好新钩缓问是保证车钩缓冲装置检修质量，保证铁路运输安 全的重要基础保证。新钩缓间旨在优化工艺布局，改善和提高工装 设备，提高检修质量和能力，适应铁路货车车钩缓冲装置新技术、 新材料、新工艺广泛应用的发展趋势，贯彻钩缓配件的异地检测、 集中加修、扩大换件修的改革思路，提高昆明北车辆段车钩缓冲装 置检修质量，增强钩缓间检修能力。为提速和增载提供良好车钩， 保证行车安全，更好地为铁路运输跨越发展做贡献。 1 2 国内外研究现状 根据我国铁路运输发展规划和铁路技术政策，货运繁忙线路要 求开行5 6 k t 重载列车，个别线路要求开行万吨单元列车或组合列 车。因此对车钩、缓冲器提出了许多新的更高的要求。发展5 6 k t 重载货物列车要求车钩的静拉破坏强度不低于3 1 m n ，万吨单元列车 或组合列车对车钩强度要求必然更高。为了提高车钩的强度，一方 面在材质上采用高强度低合金的c 级和e 级铸钢代替原普通铸钢， 1 3 号车钩的强度可得到较大幅度的提高；另一方面可研制新型的高 强度车钩，如新研制的1 6 号、1 7 号连锁式转动和固定车钩，满足大 秦线万吨运煤单元列车不解钩上翻车机卸货的要求，并能与普通货 车车钩连挂。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 随着车辆重载，列车总重和运行速度的增大，以及货车编组场 车辆允许连挂速度的提高，车辆之间的纵向动力作用越趋如剧。为 了保护车辆结构和所装运的货物不受损害，各国都致力研究大容量、 高性能的新型的缓冲器。 随着新技术、新工艺的大量使用，检修方式也出现了较大的变 化，而全路现有车辆段钩缓间工艺装备不能完全满足新的检修工艺 要求，已不能满足铁路跨越式发展的需求。因此，昆明北车辆段钩 缓间的改造是迫在眉睫。 1 3 本文研究的主要内容 本文研究的主要内容是新建钩缓检修闯的检修工艺要求的满 足、检修能力、工艺流程布局、设备选型、环保等。所要达到的目 标是：完全满足车钩缓冲装置检修的工艺要求保证检修后的车钩缓 冲装置在重载、提速的使用条件下的使用寿命。 主要包含以下具体内容： ( 1 ) 检修工艺的满足程度； ( 2 ) 检修能力的满足程度； ( 3 ) 如何提高劳动生产效率； ( 4 ) 如何降低职工的劳动强度； ( 5 ) 如何利用厂房的场地满足检修工艺要求，又保证其通畅； ( 6 ) 如何解决检修配件的存储及输送的问题； ( 7 ) 如何解决噪音、烟尘等环保问题； ( 8 ) 如何体现整个方案的先进性； ( 9 ) 如何解决设备检修的方便性问题。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 第二章钩缓装置检修的工艺要求及工艺流程 目前，我国货车车钩主要有下列4 种：1 3 号、1 3 a 型、1 6 号 和l7 号，在车辆运用中的主型车钩为1 3 号，目前约占全路货车车 钩的9 5 。随着我国铁路运输提速、重载的发展，1 3 号钩尾框在运 用中逐渐出现了一些问题，如钩尾框的尾部、钩身及钩尾框销孔裂 纹、断裂，严重影响了铁路运输提速、重载后的行车安全。1 3 a 型车 钩正是为了适应我国铁路货车提速、重载发展需要而研制的车钩， 该车钩缩小了车辆的连挂间隙，可改善列车纵向动力学性能，减少 列车的纵向冲动，铁道部规定所有的新造货车上装用1 3 a 型钩尾框， 1 3 号钩尾框更换新品时需为1 3 a 型。1 6 、1 7 号车钩是为了满足上翻 车机卸货的专用列车要求而研制的一端可旋转的车钩，不用摘钩就 可在翻车机e 连续卸货，提高了运输效率，现主要安装在c 6 3 、c 6 3 a 、 c 7 6 、c 7 6 a 、c 7 6 b 、c 7 6 c 、c 8 0 。 车钩缓冲装置包括：车钩、钩尾框、缓冲器、钩舌、钩腔配件 ( 锁铁、推铁) 钩锁销、锁销杆等。随着我国铁路货车运输提速、 重载的发展，列车分离事故是有发生，车钩的防跳性能不良引起车 钩自动开锁是列车分离的主要原因，因此要求修理后的车钩配件要 恢复原型，提高修理质量。为适应铁路运输发展和铁路货车新技术 推广运用的需要，进一步提高货车段修质量，保证运输安全，铁道 部重新制定了铁路货车段修规程，对钩缓装置的检修提出了新的 要求，具体如下： 2 1 车钩及钩尾框的检修 2 1 1 车钩各部位须分解检修，钩尾框、钩舌、钩腔内部配件须进 行抛丸除锈，表面清洁度须达到g b 8 9 2 3 规定的s a 2 级，局部不低于 s a l 级。 2 1 2 钩尾框、钩舌、钩舌销、钩尾销、1 6 号车钩转动套须进行湿 法磁粉探伤。探伤部位裂纹焊修后须复探。钩舌、钩尾框、1 6 号转 动套的探伤部位如下； 2 1 2 1 钩舌内侧面及上、下弯角处，1 3 号、13 a 型如图2 一l 阴影 部分所示，1 6 、1 7 号如图22 阴影部分所示。 部分所示，1 6 、1 7 号如图22 阴影部分所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 图2 一l1 3 号、1 3 型钓舌探伤部位示意圈 困2 21 6 、l t 号钧舌探伤部位示意图 2 1 ，2 2 1 3 号、1 3 a 型钩尾框后端上、下弯角5 0 m m 范围内，如图 2 3 阴影部分所示；1 6 、1 7 号钩尾框前、后端上、下内弯角5 0 m m 范 围内，如图2 4 阴影部分所示。 一 田2 3 ) 1 3 号构尾框掠甫部位釉田 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 2 1 2 3 1 6 号转动套前端面。 2 1 3 钩体检修须符合下列要求： 2 1 3 1钩颈、钩身横裂纹在同一断面长度之和不大于5 0 m m 时 焊修，大于时更换。钩身弯曲大于1 0 m m 时，加热调修后探伤或更换。 2 i 3 2 1 3 号、1 3 a 型钩尾销孔后壁与钩尾端面间裂纹长度不大 于该处厚度的5 0 时焊修，大于时更换。 2 1 3 3 1 3 号、1 3 a 型钩尾端部与钩尾销孔边缘的距离：上、下 面之差大于2 m m 或钩尾销孔长径磨耗大于3 m m 时，堆焊后加工。焊 修后与钩尾端面距离小于4 0 m m 时，在钩尾端面堆焊或焊装磨耗板后 ( 四周满焊) 磨平。 2 1 3 41 6 、17 号钩尾销孔周围2 5 m m 范围内裂纹时焊修；超过范 围的裂纹深度不大于3 m m 时可铲磨清除，大于3 m 肺时更换。钩尾端 高度、钩尾销孔磨耗超限时堆焊后磨平。钩尾端部到钩尾销孔后壁 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 的距离小于8 3 m m 时堆焊后磨平，小于7 7 m m 时更换。钩身长度小于 5 6 7 m m 时堆焊磨平，小于5 6 1 m m 时更换。 2 1 3 5 钩耳裂纹长度不大于1 5 m m 时焊修，大于时更换。钩耳内 侧弧面上、下弯角处裂纹长度之和不大于2 5 m m 时焊修，大于时更换。 牵引台、冲击台根部裂纹长度不大于2 0 m m 或裂纹未延及钩耳体时焊 修，超限时更换。 2 1 3 613 号、1 3 a 型钩耳孔或衬套孔直径磨耗大于3 m m 时扩孔 镶套或换套：原有衬套松动、裂纹、缺损时更换；钩耳孔直径大于 中5 4 m m 时堆焊后加工或更换；钩耳孔壁厚小于2 2 m m 时更换。新衬套 壁厚应为4 6 m m ，材质为4 5 号钢，硬度须为3 8 5 0 h r c ；衬套须压紧 并与孔壁密贴，局部间隙不大于1 5 m m ，深度不大于5 m m ，不得有边 缘裂纹。钩耳孔的异型钢套，长、短径方向不得错位。长径方向与 钩体纵向中心线偏差不大于5 。1 6 、1 7 号钩耳孔直径磨耗大于3 m 时堆焊后加工。 2 1 3 71 6 、17 号车钩连锁套头及套口磨耗深度大于6 m m 时堆焊后 磨平。 2 1 3 8 1 3 号、1 3 a 型钩腕端部外胀变形影响闭锁位置时调修、堆 焊或焊装厚度为5 一1 5 m m 、高度为6 0 7 0 m m 的梯形钢板，钢板须有2 个巾2 0 m m 的塞焊孔，焊后磨修平整；外胀变形大于1 5 m m 时更换。测 量闭锁位置时，钩体以样板伸过如图2 5 所示箭头处为超限。 图2 5 测量1 3 号、1 3 a 型钩体闭坝位置示意图 2 1 3 9 1 3 号、1 3 a 型上锁销孔前后磨耗之和大于3 m m 时堆焊后 磨修恢复原型。 2 1 3 1 0 钩腔上防跳台磨耗超限时堆焊后磨修或更换，前导向角 须恢复6 m m 凸台原型，如图2 6 所示；钩腔下防跳台磨耗超限时堆 焊后磨修恢复原型，长度方向为1 6 m m 。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第7 页 。器蕊 哲群 图2 6 钩腔上防跳台，前导向角磨耗示意图 2 1 3 1 1钩身下平面须焊装磨耗板，钩身磨耗时须堆焊磨平后焊 装磨耗板。磨耗板磨耗超限时更换，丢失时补装。磨耗板须焊装在 钩身下平面距钩肩5 0 m m 处，规格分别为：1 3 号2 0 0 m m 8 0 m m 4 m m ，1 3 a 型2 0 0 m m 1 2 0 m m 6 m m ，1 6 号1 7 5 m m 9 0 m m 6 m m ，1 7 号2 5 0 m m 15 0 m m 6 m m ，两侧段焊，焊波长度各为3 0 m m ，如图2 7 所示；c 级钢、e 级钢钩身磨耗板材质为2 7 s i m n ，硬度须为3 1 4 4 1 6 h b s ，须使用经烘 干处理的j 6 0 6 焊条焊修。 图2 一t 焊装钓身摩耗板示意图 2 1 3 1 213 号钩体更换新品时须为13 a 型。 2 1 4 钩舌检修须符合下列要求： 昏i。国 曲 西南交通大学硕士研究生学位论文第b 页 2 1 4 1普碳钢钩舌裂纹时更换。 2 1 4 。2c 级钢、e 级钢钩舌弯角处裂纹时更换，内侧面裂纹时焊 修。牵引台根部圆弧裂纹长度不大于3 0 m m 时焊修，大于时更换。钩 舌护销突缘部分缺损时更换，裂纹向销孔内延伸( 突缘高度除外) 不大于l o m m 时焊修，大于时更换。钩舌护销突缘处焊修时，焊波须 高于基准面2 m m 。 2 1 4 3 钩舌外胀大于6 m m 时更换。 2 1 4 4内侧面和正面磨耗剩余厚度超限时，堆焊后加工，内侧面 磨耗时，须采用埋弧焊等先进工艺堆焊，并使用具有仿形功能的设备 加工，恢复原型；钩舌锁面磨耗大于3 m m 时堆焊后磨平( 不得焊装垫 板等) ；钩锁铁坐入量小于4 5 m m 时，修理恢复原型，该部位不得在 现车堆焊。测量其堆焊部位至上部距离，如图2 8 所示。 图2 8 钩舌内侧面堆焊示意图 2 1 4 5 l3 号、1 3 a 型钩舌销孔或衬套内径磨耗大于3 m 时换套或 扩孔镶套；原有衬套松动、裂纹、缺损时更换i 钩舌销孔直径大于 巾5 4 m m 时堆焊后加工或更换。测量部位由突缘顶部深入孔内2 0 m m 为 准。须双向镶套，每个衬套长度不小于6 0 m m ，销孔镶套厚度应为4 6 m m ，材质为4 5 号钢，硬度为3 8 5 0 h r c ；衬套须压紧并与孔壁密贴， 局部间隙不大于1 5 m m ，深度不大于1 0 m m ，不得有边缘裂纹。1 6 、 1 7 号钩舌销孔内径磨耗大于3 m m 时堆焊后加工。 2 1 4 61 3 号钩舌更换新品时须为1 3 a 型。 2 1 5 钩尾框检修须符合下列要求： 2 1 5 1 1 6 、1 7 号钩尾框前、后端上、下内弯角5 0 m m 范围内，其 他型钩尾框后端上、下弯角5 0 m m 范围内裂纹时更换。其它部位纵裂 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 纹时焊修；横裂纹不大于3 0 m m 时焊修，大于时更换。一侧弯曲大于 3 m m 时调修。 2 1 5 2 框身厚度磨耗大于3 m m ，其他部位大于4 m m 时纵向堆焊后 磨平。1 6 、1 7 号钩尾框框身剩余厚度小于2 2 m m 时更换。测量部位： 框身厚度以深入边缘1 0 m m 处为准，其他部位参照未磨耗部位测量。 2 1 5 3 钩尾框销孔磨耗超限时堆焊后加工。 2 1 5 41 6 号钩尾框距前唇内侧9 5 m m 范围内任一点直径大于巾 2 7 7 m m 时更换。前唇厚度磨耗大于2 m m 时堆焊后加工或更换。前唇内 侧到尾部内侧距离大于8 4 5 m m 时，须在尾部内侧面堆焊后加工，大 于8 6 2 m m 时更换。 2 1 5 51 7 号钩尾框前端内腔磨耗大于3 m m 时堆焊后磨平。 2 1 5 6 下框身下平面须焊装磨耗板，钩尾框下框身下平面磨耗时 须堆焊磨平后焊装磨耗板。原磨耗板磨耗超限时更换，丢失时补装； 规格为2 5 0m m 1 0 0m m 4 m m ( 1 6 号、1 7 号、1 3 a 型磨耗板厚度为 6 m m ) ：磨耗板后端距钩尾框后端为1 3 0 m m ，两侧段焊，焊波长度各为 3 0 m m ，如图2 9 所示。c 级钢、e 级钢钩尾框框身磨耗板材质为2 7 s i m n ， 硬度须为3 1 4 4 1 5 h b s ，焊修时须使用经烘干处理的j 6 0 6 焊条。 一i 讨 图2 9 下钩身磨耗板焊接位置示意图 2 1 5 7 1 6 、1 7 号钩尾框各部位碾堆时须磨修，并与周围表面缓和 过渡。 2 1 5 8 1 3 号钩尾框更换新品时须为1 3 a 型。 2 1 6 钩体、钩尾框、钩舌裂纹焊修后须进行热处理。 2 1 7 钩腔内部配件检修须符合下列要求： 2 1 7 1 裂纹时更换。 2 1 7 2 销轴磨耗大于2 m m 时更换。上锁销杆挂钩上部圆弧、锁铁 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 0 页 挂钩轴不得焊修，磨耗大于1 m m 或不能满足防跳性能要求时更换。 上锁销杆防跳台须堆焊加工恢复2 4 m m x ( 1 8 士1 ) m m 、r 3 0 m m 的弧面， 导入端须高于平面尾部2 m m ，导入端圆弧不大于r 5 m m 。 2 1 7 3 钩锁铁腿及钩锁上部左、右导向面磨耗大于2 m m 时焊修， 焊后磨修恢复原型。 2 1 7 4其他配件须恢复原型，不能恢复原型者更换。 2 1 7 5更换新品时，钩锁铁材质为e 级钢，其他配件材质为b 级 钢，须精密铸造。 2 1 8 钩舌销检修须符合下列要求： 2 1 8 1磨耗大于2 m 或裂纹时更换；弯曲时调直后探伤。 2 1 8 2 更换新品时，材质为合金钢，并须符合t b t2 9 4 3 钩舌 销和钩尾销技术条件。 2 1 9 钩尾销检修须符合下列要求： 2 1 9 1 横裂纹时更换，变形时调修后探伤。 2 1 9 2磨耗超限时，1 3 号、13 a 型焊修后加工恢复原型，1 6 、17 号更换新品。 2 1 9 3 更换新品时，材质为合金钢，并须符合t b t2 9 4 3 钩舌 销和钩尾销技术条件。 2 1 1 01 6 号车钩转动套检修须符合下列要求： 2 1 1 0 1前端面或销孔周围2 5 m m 范围内裂纹时更换，其他部位裂 纹时焊修。 2 1 1 0 2 剩余长度小于1 7 8 m m 时，堆焊后加工恢复原型，小于1 7 3 m m 时更换。 2 1 1 0 3 外径小于中2 6 0 m m 时，堆焊后加工恢复原型，小于由2 5 4 m m 时更换。 2 1 1 0 4前端到上、下销孔前部边缘距离小于3 9 m m 时堆焊后加工， 小于3 3 m m 时更换。 2 1 1 1 从板裂纹时更换：各部磨耗大于3 时堆焊后加工，侧面 ( 长度方向) 磨耗大于3 m m 时可焊装磨耗板；弯曲、变形时调修。 1 6 、1 7 号车钩从板的车钩支撑球面及缓冲器支承平面磨耗深度或凹 痕大于3 5 m m 时更换，辗堆时用砂轮磨修，圆滑过渡。 2 1 1 2车钩其他配件检修须符合下列要求； 2 1 1 2 1 车钩托梁磨耗板，钩尾框托板上焊装的磨耗板( 或活动 西南交通大学硕士研究生学位论文第”页 槽形板) 剩磁罕旁磊扁! 茎衙宣土；醛鬃l 黼尊秉妾耋囊耄謦蓁羹羔蓑 主= | 霎蚕蓄萎霎囊霎i l 莹匿霎萎鋈鋈； 萋i jl 莲耄囊雾萎薹蠢垮| 耋 铭鞯莉橐先辐缮；黼赫阳鬟翮翻= ? i = ；| 。l l i 崩济 私啤头隧澎鳓剜霉郇语蓉暮毫非趣乒j 耄。鬻 ；霉枣鼋秘划幽鼍e 鹭亚秽圈啦叠， $ ，g 。i 。! ；j i ? ；荡滁凌镝蒯遣。 益。 4 2 1 选型应考虑的因素 设备选型的原则是选择技术先进、生产适用、运行可靠、便于维 修、经济理的设备。在实际工作中应考虑的因素如下： 4 2 1 1 设备的生产效率 设备的生产效率，一般是以单位时间内所生产产品的数量来表示的。 它取决于设备本身的技术参数，如容量、功率、行程、速度等高效 率设备的主要特点是：大型化、自动化、高速化。 ( 1 ) 大型化。采用大型设备，是现代工业提高生产效率的一个重要 途径。如车辆配件的检修：如转向架、轴承、制动梁，都在向大型 化方向发展。设备大型化可以组织大批量生产，提高产品数量，提高 劳动生产率，可以节省投资，也有利于采用先进技术。但是，设备大型 化的优越性不是绝对的。这是因为，一方面，它受到生产领域的某些 限制，不是所有行业都适于采用大型化的生产设备，如制造小型车辆 配件：上下芯盘、端轴、链扣等就不宜采用大型化生产设备，另一 方面，它还受到某些技术经济因素的限制，能源等诸方面因素的影响 与制约，并且对环境污染的面广、程度深，增加了环境保护的困难性， 现有企业某些设备的大型化，还可能造成与原工艺技术条件不配套、 不协调，不仅不能提高技术经济指标的水平，仅而会影响经济效益的 下降。因此，不能绝对地认为设备越大越好。每个企业要根据自己生 产规模、生产特点、产品性质以及其它技术经济条件等实际情况，适 度地选择一定技术参数的设备、以适应本企业的生产技术需要。 ( 2 ) 高速化。设备的高速化使得设备的时工速度、化学反应速度、 运转传递速度大大加快，从而大大提高了设备的生产率，但随着设备 运转速度的加快、使设备对能源的消耗量也随之增加，对设备的设计 制造质量、材质、附件和工具的要求也相应提高。由于速度快，设备 俣瓤欤璞 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 2 2 3 1 自由高超过( 5 7 6 自自军差； 。| 。! 。纛罂璺萃尘毒牟戋堡蠹灞瓣悔搿黑；i 。；富主； 。il ，i礓灌固谬薄罐逛写嘎娣逋唾滢啦肇篁囊消i ，i 蓦亳i 五驯 i 一：；裂矧。 蓁、l j ：主 基l 莹显壑；琶驯骛引! g i 。i 季摩盔鎏簸露瘿燃幽i 飘甜l 翊 刻翘尉两m 尉稿确浚弼i i 圭薹。 ；ii j 妻暮# 一媳；性使用”。在设备的自然寿命后期，由于 设备的老化、劣化、维 修费用以及生产时消耗能源及物料日益增多，依靠高额的费用支出 来维护设备的自然寿命，不一定是经济合算的。 因此，在选择设备时， 既要考虑设备的自然寿命，自然寿命与科学技术进步的适应性，又要 照顾到设备的经济寿命，不造成浪费，影响企业的经济效果。 4 2 1 3 设备对产品的保证程度 企业在选择的设备，要能够生产出高质量的产品来，或能够完成 高质量的工程。一般以设备所加工的产品、零部件的物理性能和化 学成分，以及所完成的工程可靠性等技术参数来表示。例如，要求钩 扁销孔切削机床，它的加工对象尺寸要求低、表面质量差，就可以 考虑使用简单的机械机构 4 2 1 4 设备对能源消耗 一般地讲，能源和原材料消槌越少的设备，就越先进。能源是驱 动设备的 动力来源，一般用设备的单位开动时间的能源消耗量来表示，如小时耗电量、耗油量等或者用设备所生产的单位产品的能源消 耗量来表示，如化工设备是以每吨化工产品的耗能量来表示。如叉车是以每吨 公里的耗油量来表示等。我段的能源主要采用电力，段内 动力电源 容量为1600kva，现有的用电设备已经接近饱和，如果所选购设备能 源消耗较大，就需要对电力进行扩容，会大幅度的增加项 西南交通大学硕士研究生学位论文第17 页 第三章昆明北车辆段钩缓装置检修的 现状分析 随着目前铁路货车进一步提速和车辆载重的增加，铁道部近几 年针对货车提速和载重修改了铁路货车段修规程并下发了新的 技术文件、电报和标准。同时随着检修技术要求的变化以及车辆段 检修能力的提升，昆明北车辆段原有的钩缓间工艺布局及工装设备 已不能适应新的检修要求，需要进行设备补强。 3 1 能力分析 根据我段钩缓间生产实际，对我段车钩检修各工序检修时间进 行统计：目前我段车钩检修各工序检修线中耗时最长，最影响检修 进度的是钩头检修线，成套钩分解( 平均4 分钟套) 一钩舌、钩 腔配件送抛丸间并抛丸除锈( 平均4 分钟套) 钩舌探伤( 平均5 分钟套) 钩腔配件焊修( 平均5 分钟套) 钩腔配件磨修 ( 平均7 5 分钟套) 钩舌仿型铣修( 平均1 0 分钟套( 约占2 5 ) ) 车钩组装( 平均4 分钟套) 车钩三态试验( 平均4 分钟套) 成套钩组装成套钩( 平均5 分钟套) 。 从上图可以看出，钩舌仿型铣修耗时最长，但在实际生产中， 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 钩舌须仿型铣修量为总数的2 5 ，就此来看，可视为2 5 分钟套。 所以“钩腔配件磨修”耗时最长，最影响检修进度，按照每天6 小 时( 3 6 0 分钟) 计算，每天磨修量为3 6 0 7 5 = 5 0 ( 套) 钩腔配件。 合2 5 辆段修车。 按铁道部货车修制改革的发展思路，将在全路建设一批检修能 力较强的货车检修基地，承担全路4 0 多万辆货车的段修工作。为抓 住机遇，我段必须迅速提高检修能力，但目前我段现有的钩缓间检 修能力为5 0 套钩日，生产能力十分饱和，已成为我段提升检修能 力的一大制约。 根据铁道部运装货车( 2 0 0 3 ) 4 2 9 号文件要求对辅修钩舌、钩腔 内部配件按段修要求进行检修，以2 0 0 3 年我段完成段修、厂修( 含 部属、自备) 工作量4 6 8 6 辆，昆东站修完成辅修( 含部属车、自备 车) 4 7 9 6 辆计算，车钩检修段修应达到：3 7 3 套，辅修应达到3 8 2 套( 按2 5 1 日年) ，( 修制改革后虽然取消部分车型辅修、但是临修 按照段修要求进行检修，实际的检修量将还会增加) 合计：7 5 5 套 日，则生产能力明显满足不了修车需要。 3 2 工艺装备和工艺布局分析 我段现用钩缓间是根据原铁路货车段修规程、铁路货车厂 修规程的工艺要求来设计的，随着新铁路货车段修规程( 以下 称新段规) 、铁路货车厂修规程( 以下称新厂规) 的下发， 铁道部对车钩缓冲装置段修要求进行了较大的调整。现在的钩缓间 按照新段规、新厂规的要求，已经不能与现在新的工艺要求 相适宜，经过认真对比，发现存在着以下问题： 3 2 1 目前的工艺流水线缺少抛丸除锈后的钩舌、钩尾框喷漆、烘干 设备及相应工艺布局，对于检修后钩舌、钩尾框在运用中的防锈防 腐缺乏保障： 3 2 2 目前的检修线布局不合理、工序不流畅，为完成一个工序零配 件要大量反复搬运( 钩舌的机械加工，钩头、钩尾框、钩舌、钩腔 配件的抛丸除锈) ，造成许多无效劳动，作业者劳动强度较大、生产 效率低下； 3 2 3 目前的各工序交叉作业较多，检修场地较混乱，产生作业人员 待工现象，劳动效率受到影响； 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 9 页 3 2 4 部分工序无工装设备或工装设备不能实现自动化，因而满足不 了工艺要求，检修质量无法保证( s t 缓冲器由于没有压力机我段还 无法检修和做1 5 0 t 的压吨试验，钩舌、钩尾框缺少镶套机) ； 3 2 5 部分工序处于“地摊”式作业模式( 钩身磨耗板、丛板、钩尾 框、钩舌的焊修) ，造成检修场地置场管理难度大，文明生产无法实 现，同时效率也低下； 3 2 6 按照新段规、新厂规及铁路机车车辆焊接技术条件 的要求，c 级钢、e 级钢车钩身、钩舌、钩尾框的焊接须使用j 6 0 6 焊条，而j 6 0 6 焊条须直流电焊机焊接才能保证工艺质量，但是我段 钩缓问使用的电焊机大部分都是交流焊机； 3 z 7 氧气、乙炔因布局问题造成安全距离不够，同时氧气、乙炔带 在地面拖拉也不利于安全生产和文明生产； 3 2 8 原来使用的车钩四孔铣床装备技术水平落后、生产效率 氐下； 3 2 9 现在所使用的抛丸除锈机不适宜流水线的工艺布局： 综上所述，我段钩缓间存在生产能力不足、重要工艺工装设备 缺乏、工艺布局不合理的现状，不能为行车安全提供强有力的质量 保障，又不适应铁路货车第六次大提速的需要，新钩缓间的建设必 须解决上述问题。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第如页 第四章新建钩缓问的方案确定 随着目前铁路车辆的进一步重载提速，为了切实保证车辆的安 全运行，势必对货车车辆的检修提出更严格的技术要求，为此根据 新段规、新厂规提出货车车钩检修、缓冲器及钩尾框检修新 要求，通过分析，确定以下原则： 4 1 钩缓检修中心工艺布置方案设计原则 根据昆明北车辆段钩缓间场地的实际情况和铁道部、路局有关 文件精神，经过多次的技术可行性探讨和反复论证，对昆明北车辆 段的钩缓检修中心的技术改造应该满足下列要求： 1 本检修方案设计生产能力按最大日检修( 包括段修日检修车钩6 0 套，辅修日均检修5 4 2 套) 钩缓装置1 1 5 套设计。 2 2 号缓冲器分解、检修及组装、有裂纹的钩体、钩尾框焊修后的 热处理，钩身、钩尾框弯曲热调修等不在本检修间内设置，按异地 集中检修考虑。 3 产品满足工艺要求。 4 1 1 设计原则 根据上述要求，确定了设计方案时应满足下列要求设计： 4 1 。1 1 遵照新段规、新厂规有关规定，做到钩缓检修工 序、工位完整，工艺布置先进，避免工件倒流。 4 1 1 2 。彻底改变“地摊”作业方式，完全实现钩缓检修、部件搬 运机械化和自动化。 4 1 1 3 实行配件异地检测、集中修理。工序设置做到“三分开” ( 检查、检测与修理分开，修理与组装分开，在修品与成品分开) 。 4 1 1 4 设备配置首先做到先进性与经济性相结合，做到先进、适 用、齐全、可靠。主要检测设备采用p l c 控制并设置h m i s 数据采集 接口，有与局域网络通信功能。 4 1 1 5 部件抛丸除锈和喷漆烘干工序纳入钩缓检修流水线整体 设计，实现机械化传输和自动控制。 4 1 1 6 必须按照劳动保护法、环境保护法和定置管理的有关要求 进行工艺布局设计。 4 1 1 7 必须留有足够的消防人行通道，以利于正常的配件运输和 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 紧急情况下的人员疏散通行。 4 1 1 8 ，本着经济、适用、可靠的原则，尽可能使用经改造能够重 新利用的原有设备。新增加的检测设备尽可能采用经过铁道部评审 的优质产品和实践证明品质优良的其它检修装备。本着以人为本的 宗旨，在设计过程中尽量考虑减少人员消耗，尽量减轻检修人员的 劳动强度和良好的生产卫生环境以及具有可靠的生产安全措施。 本着以上八项基本设计原则，对昆明北车辆段钩缓检修间工艺 布局方案设计要求如下： 4 1 2 钩体检修流水线要求 4 1 2 1 应可同时在线检修4 5 套钩体。 4 1 2 2 钩体流水线可实现钩体探伤、钩舌钩腔配件分解、钩体翻 转检查、钩体及钩腔内部检查、钩体焊修、磨修、焊装磨耗板、铣 扁销孔、镶退套、钩舌选配、车钩三态试验。 4 1 2 3 ，焊接烟尘的排放应在国家环保部门的排放标准内。 4 1 2 4 钩体翻转、钩舌的调运、铣扁销孔应能实现半自动化程度。 4 1 2 5 钩体探伤机应具备p c 控制，( h m i s ) 接口。 4 1 2 6 钩体检修线上的设备应具备维修方便的特点。 4 1 2 7 钩体检修线应实现每5 分钟可出成品钩体l 件。 4 1 2 8 钩体的检修工艺布局应符合工艺流程的要求。 4 1 3 缓冲器检修流水线要求 4 1 3 1 应可同时检修4 5 套缓冲器检修。 4 1 。3 2 缓冲器流水线可实现车钩缓冲装置的分解、组装、缓冲器 的测高、s t 缓冲器分解、s t 缓冲器组装、s t 缓冲器的压吨试验。 4 。1 3 3 缓冲器的翻转、测高、压吨试验须能实现自动化。不舍格 的应能实现自动报警。 4 1 3 4 车钩缓冲装置的分解、组装必须采用正分解和正组装形 式。 4 1 3 5 缓冲器检修线应实现平均每3 5 分钟可出成品缓冲器1 件 4 1 3 6 缓冲器分解机主缸压力应不低于2 5 0 t 、组装机的主缸压力 不低于1 5 0 t 。压吨试验机的试验压力不小于1 5 0 t 。 4 1 3 7 车钩缓冲装置的分解、组装后应具有从板自动存取的能 力。 4 1 3 8 缓冲器的检修应具备自动上下线能力。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 1 页 第六章新建钩缓问方案实施后取得的成效 6 1 钩体检修流水线 钩体流水线为地面环行线，全长3 0 2 3 m ，同时可容纳4 5 套车钩 检修。车钩流水线采用倍速链构成的积放式地面环形结构。靠人行 通道一侧为检修侧，从左至右设有下列工位：钩舌及腔内配件分解 工位1 个、并配专用吊具1 台、翻转检查工位1 个、焊修及磨修工 位3 个、钩腔内部加修工位1 个，并预留机加工设备安装条件：钩 耳孔加工及镶套工位1 个、钩尾扁销孔铣加工工位1 个。钩舌及钩 腔配件组装区：设电动滑行工具吊1 台、钩舌存放输线一条1 1 m m 长， 可存放良好钩舌3 6 件，3 个三态试验工位。另配备钩体磁粉探伤机 一台，专用于厂修钩体的磁粉探伤。该检修线平均每5 分钟可出成 品钩体1 件。检修6 0 件钩体约需5 小时。该线与原来的检修线相比 较主要有以下成效： 6 1 1 在钩体检上设有三个可使钩体在x y 方向分别转3 6 0 度和1 3 5 度的自动化装置，( 原来只能进行x 方向转3 6 0 度) ，钩体在线上 即可进行检查、焊修、磨修等检修工位的工作，无须再落地焊修， 因焊修位置始终处于平焊工位，检修质量大大提高，同时，劳动效 率提高，劳动强度降低。 图5 一l 钩体检修线自动化装置 6 1 2 在钩体检修流水线的内侧设有一台电移动悬臂吊，上面装有镶 退套机及接近现车状态的三态试验用的工装为沿线服务。加大了作 业范围，实现工件和设备的双向流动，解决了原来因线上某一套车钩 西南交通大学硕士研究生学位论文 第4 2 页 三态试验不合格而出现整条检修线停滞的问题，直接在线镶套，大大 提高了工效，三态试验模拟成现车三态试验的状态，试验合格率接近 百分只百 6 1 3 钩腔内部加修工位1 个，并预留机加工设备安装条，为以后的 改造、发展创造条件。 6 。1 4 本检修线为平面环形积放式结构，单边存放量为4 5 只钩体( 原 来的检修线仅为2 1 只) ，无形中增加了单个工件的作业时间，对个 别检修工作量大的工件可以保证检修时间，提高检修质量。 6 1 5 可在检修线上进行磨耗板的焊修( 原来需要行车进行吊送下线 检修) ，减少了无效的工件上下吊装作业量和作业时间。 6 2 缓冲器检修线 图5 2 钩体检修流水线 车钩分解组装一条全长3 6 8 m 。采用正分解和正组装形式。分解 机主缸压力为2 5 0 t 和组装机的主缸压力为1 5 0 t 。缓冲器检修线设有 下列工位：2 号缓冲器下线、m t 一2 型、m t 一3 、2 号型缓冲器送厂大 修下线暂存( 异地送修) 工位1 个，缓冲器翻转检查、自由高测量 及压吨试验工位1 个，缓冲器下线检修工位区设上、下推料器各1 个，缓冲器分解组装机1 台。良好缓冲器上线工位1 个，并配平衡 吊1 台。缓冲器自动测高和压吨试验后的数据均由一个大屏幕显示， 不合格产品将同时发出一个声光保警信号，压吨机的最大压力的 2 5 0 t 。缓冲器分解组装机为液压卧式结构，主缸最大压力为1 8 0 t 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 3 页 每个车钩的分解和组装均为3 m i n ，自动翻转、测高、压吨检测需 1 5 m i n ，6 0 个车钩的分解、组装为3 5 h 左右，多余时间可作个别缓 冲器的检修工作。该线与原来的检修线相比较主要取得以下成果： 6 2 1 采用正分解和正组装形式。效率较原来的正分解和反组装形式 大大提高，原来组装一套钩需要5 m i n ，现在缩短为3 m i n 。 6 2 2 缓冲器翻转检查实现自动翻转和自动测量，减轻了劳动强度， 提高了工作效率，保证了检测数据的准确度和真实性。 6 2 3 增加了压吨试验机，为s t 缓冲器检修提供了必备设备，填补 了工艺空白，保证了检修质量。 6 2 4 部分输送线为地下输送线，有效利用了空间，节约检修场地有 利于置场管理和文明生产。 图5 3 缓冲器检修线 6 3 钩尾框检修线 设有下列检修工位：待探伤钩尾框步进运输区、钩尾框磁粉探 伤工位1 个、翻转检查工位1 个、磨耗板分解工为1 个、焊修工位2 个、磨修工位1 个( 也可作焊修用) 、扇销孔铣屑工位1 个、钩尾框 交验存放区5 m 。此检修线可存放钩尾框5 8 件钩尾框探伤机每探一件 钩尾框需要3 m i n ，扁销孔铣削每个尾框需耗时3 m i n ，每个尾框的焊 修需耗时1 5 m i n ，由于设有三个焊修工位，所以每个尾框实际平均焊 西南交通大学硕士研究生学位论文 第4 4 页 修时间为1 5 3 = 5 m i n ，6 0 只尾框的总耗时为6 0 5 = 5 h 。该线与原来的 检修线相比较主要取得以下成效： 6 3 1 可在检修线上进行探伤、焊修。原来的检修是地摊式作业，省 去了无效劳动和时间，提高了劳动工效。 6 3 2 钩尾框可实现线上3 6 5 度翻转检查，降低劳动强度，解决了作 业人员不愿反转造成的质量检查不全面不彻底的问题。 6 3 3 上下线采用机械手技术，大大降低劳动强度，提高了效率。 图5 4 钩尾框探伤工位 图5 5 钩尾框检修线 6 4 钩舌探伤检修线 钩舌探伤检修输送线一条，全长1 3 3 m 。设步进式磁粉探伤机1 台，退镶套机l 台，辅组焊修工作台2 5 m ，钩舌埋弧焊机l 台，切 割机1 台，s 面专用铣床l 台，电动滑行工具吊l 台。每探一件钩舌 需要3 m i n ，1 1 5 套钩舌( 段修和辅修) 的总耗时为l l5 奉3 6 0 = 5 ，7 5 h 。 该线与原来的检修线相比较主要取得以下成效： 6 4 1 可在线上直接实现镶退套，而不需再进行调运下线检修，填补 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 5 页 工艺缺项，保证检修质量，减去无效劳动和时间，提高工效。 6 4 2 磁粉探伤机为步进在线式，可在线上就完成钩舌的探伤、焊修、 磨修、镶退套、埋弧焊、切割、s 面铣削，机械化、自动化程度高， 提高检修质量减少了搬运量，降低劳动强度，提高了工作效率。 图5 6 钩舌检修线 6 5 配件检修线 钩腔配件检修间配备丛板焊修自动翻转机2 台，园扁销磁粉探 伤机1 台，滚筒式小件抛丸机l 台。专用于园扁销、钩腔配件和站 修钩舌和配件等小件的抛丸清理除锈。该线与原来的检修线相比较 主要取得以下成效： 6 5 1 对钩腔配件配件进行了异地检测、集中修理，提高工作效率， 有利于控制钩腔配件的质量控制。 6 5 2 丛板焊修能自动翻转，太大降低了职工的劳动强度，提高工效。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第4 6 页 图5 7 配件检修区 6 6 上下料方式 上下料均为全自动方式( 厂修钩体采用人工悬挂) 。抛丸机悬挂 线吊件间距为l m ，悬挂线的运行采用变频控制技术，线运行速度可 为2 0 0 0 一8 0 0 0 m m m i n 之间任意可调。平均可每3