铁路车辆传感阀伺服拆装设备的研发论文_杜彪,刘瑞军

国家能源集体神华铁路货车运输公司榆林分公司 719316

摘要:铁路货车配件检修是保证货车安全运行的关键步骤,检修作业自动化是提高生产效率、降低职工生产劳动强度的重要手段。利用工装设备代替人工作业,是实现企业提高检修效率和质量的重要途径。

关键词:铁路车辆 设备研发

根据《铁路货车制动装置检修规则》要求,“货车空气制动阀、空重车阀、制动缸、缓解阀、各塞门、集尘器和管系的橡胶密封件检修时全部更换新品”。因此,传感阀盖必须拆卸。

传感阀盖为螺纹连接,拆装位置为底部四个拆装工艺孔,由于工艺孔较浅,现有的简易拆卸工具与工艺孔配合面小,拆装工具易脱落且容易伤手,甚至损伤工艺孔,使拆装更为困难,甚至导致工件报废。

图1 传感阀盖图2自制U型扳手图3拆装传感阀盖

为有效提升列车传感阀检修作业效率、提高检修质量、降低劳动强度,无论是榆林分公司还是货车检修行业亟需一种高效、便捷、安全的传感阀盖拆装专用工装,以适应当前发展需求。

二、研究内容与预期目标

本项目拟研发一种可以快速拆装传感阀阀盖的专用工装,以保证拆装质量,提高传感阀检修作业效率,有效降低职工劳动作业强度。

2.1关键技术研究

2.1.1拆装施力方式研究

由于传感阀盖工艺孔较浅,需保证拆装工装四个销钉与传感阀工艺孔配合可靠、受力均匀。因此,项目研发的专用工装需要定位准确并保证无轴向位移,工装平稳施力的研究是项目的关键点。

2.1.2工装结构型式研究

由于传感阀盖结构的特殊性,需要对工装结构进行优化设计,使其能够与拆装工艺孔快速、可靠配合。工装要实现快速定位,可靠拆装。

2.1.3拆装作业不能损伤工艺孔

因工艺孔是传感阀盖拆装的重要部位,如果工艺孔损伤就会给传感阀安装及下次检修拆卸造成困难,所以拆装作业要保证不损伤工艺孔。

2.2预期目标

2.2.1此次研发的设备预计每个传感阀盖拆卸或装配所需时间为1分钟以内,实现传感阀盖的快速拆装,提高劳动效率。

2.2.2有效降低职工作业劳动强度,保证作业安全。

2.2.3拆装工装不但可实现传感阀盖拆装,还可实现装配扭矩校核。

2.2.4此次研发的工装可有效提高产品装配质量。

三、实施方案

3.1 拆装作业动力源及力传递方式方案

本设备通过伺服电机带动拆装动力头-气动卡盘稳定旋转,气动卡盘夹紧传感阀盖外圆,施与平稳扭矩,本装置和其它类型的传动装置相比,在同等功率条件下体积小、重量轻、操作简单、传递功率大。利用伺服电机和气动卡盘运转平稳、冲击小的特性,可以实现传感阀盖平稳拆装,可以作为拆装设备的动力传递方式。

3.2传感阀定位方案

由于阀盖上的4个拆装工艺孔直径小,深度浅,定位难度大,所有本装置利用气动卡盘夹紧传感阀盖外圆,避免与工艺孔接触,传感阀本体固定在专用工装上,本工装利用直线导轨实现轴向位移,并在工装上部设置压紧装置。

3.3传感阀盖拆装方案

传感阀盖拆卸:把传感阀安放在工装上,轻轻向前推到气动卡盘,操作触摸屏,卡盘夹紧阀盖,数秒后自动旋转,阀盖开始相对壳体运动,完成阀盖拆卸。

传感阀盖安装:先将传感阀盖与阀体进行预装配,再将传感阀在驱动盘上安装到位后,操作触摸屏卡盘开始反向旋转,阀盖开始相对壳体运动,完成阀盖安装及扭矩校核。

四、效益预测

4.1每个传感阀盖拆卸或安装时间控制在1分钟以内,这样就可以实现高效率拆装传感阀,能为分公司产生更多的经济效益。

4.2传感阀拆装工装可有效提高产品装配质量。

4.3降低职工劳动强度,避免拆装过程中对工人造成损伤,保证了职工的人身安全。

4.4保证工装与阀盖可靠配合、扭力均匀,避免工艺孔损伤,降低阀盖报废率。

目前传感阀检修工艺规程尚未明确规定装配时的拧紧力矩,以往只依赖人工感觉操作。

作为超前加严设计,使用了伺服电机及控制系统,可以方便定量地调节拧紧力矩,避免只靠个人感觉造成的过紧或过松配合,保证了装配质量,并为将来的工艺改进留下升级空间。

论文作者:杜彪,刘瑞军

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/15

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