浅谈降低不落轮车轮车床故障率的措施及其技术改造

XIAOZHONGMING

来源： 昆明铁路局昆明机务段   作者：时　力

      摘　要：对不落轮车轮车床进行了概述，分析了其故障率高的原因，并有针对性地提出了降低故障率的措施。同时，对不落轮车轮车床进行技术改造，使其在故障率大大降低的同时能进一步满足当前生产的实际需要。


      ０　引言

      不落轮车轮车床是机车检修的重要设备之一，它是机车车轮仿形加工的车床类设备。在昆明机务段，不落轮车轮车床平均每月工作１８０ｈ，使用频率较高，造成设备长时间处于满负荷运行状态，而该设备是于１９８９年９月购入，至２０１２年已持续使用了２３年，使用年限较长，再加上其他原因，导致其故障率居高不下，严重影响了机车轮对加工工作。为此，降低设备故障率，不仅能够保证机车轮对加工的时间需要，更能保证加工精度要求。研究表明，通过设备精细化管理及老旧配件更新改造，可以大幅度降低设备故障率，以保证机车检修工作的顺利进行。

      1　、不落轮车轮车床概述

      不落轮车轮车床主要用于铁路机车和客车、地铁车辆及其他城市轨道车轮的不解体修理，轮对不用从车辆上拆下就可在机床上完成车轮踏面及轮缘部分的车削加工。机床安装在车间地平面以下的地坑中，机床上设有活动轨道与车间地面的钢轨相接，被修理的车辆由活动轨道牵引到机床上或从机床上方通过。因此，不落轮车轮车床又称地坑式车轮车床。

      车辆轮对使用不落轮车轮车床修理，加工时间短、费用低。随着铁路的不断提速及城市轨道交通事业的发展，不落轮车轮车床已成为轮对修理加工中必不可少的设备。
   
      2　、不落轮车轮车床故障率高的原因分析

      2.1　日常巡检、维护保养不认真

      操作人员对设备维护保养的重要性认识不够，维修人员对设备巡检不认真，设备内部以及周边环境卫生打扫不及时、铁屑油污多，容易造成散热不良、零部件磨损加剧，从而导致设备发生故障，这是不落轮车轮车床故障率高的主要原因之一。

      2.2　检查考核标准不高、要求不严

     各级管理人员在对不落轮车轮车床进行检查或故障处理时，考核标准不高、要求不严，随意性较强，好人主义思想严重，发现问题多数为批评教育，问题的严重性没有引起管理人员的足够重视。这也是造成不落轮车轮车床故障率居高不下的主要原因之一。

      3　、降低不落轮车轮车床故障率的针对性措施

      3.1　针对日常巡检、维护保养不认真的措施

     （１）组织设备操作者及维修人员进行故障案例分析，使其做到举一反三，居安思危，积极吸取教训。
     （２）将设备操规、安全管理规章制度挂在明显位置。
     （３）进行设备维护保养情况专项检查，不合格的严格追究责任，并责令整改。
     （４）对不落轮车轮车床维修人员进行该设备应用安全管理基础知识培训，确保人人认真、正确地进行日常巡检。
     （５）重视巡检登记专项检查，不合格的严格追究责任，并责令整改。
   
      3.2　针对检查考核标准不高、要求不严的措施

     （１）以车间为单位组织设备典型故障专题分析会议。
     （２）以车间为单位进行设备运行情况专项巡检，１００％通报发现的问题，１００％追究整改，责任到人，奖罚分明，不给低标准留空间。

     通过上述措施的实施，故障率明显降低，但车床的部分功能仍无法满足现在的生产需要，为此，需对车床进行技术改造。

     4　、不落轮车轮车床技术改造

     １９８９年９月购入的不落轮车轮车床由于存在车轮驱动系统过载现象，车轮堵转故障频频发生，数控系统的电脑驱动部分可靠性差，刀架误动作现象严重，加之现有机车和谐Ｄ３Ｃ电力机车采用交流电机，原车轮驱动系统无法满足交流电机驱动要求，这些问题均需要技术改造加以解决。

     4.1　车轮驱动系统改造

     由于韶山３型电力机车采用直流电机，原车轮驱动系统整流柜无法移除，但必须加大功率，我们采用加大电枢电源变压器、励磁电源变压器以及晶闸管的耐压等级和容量的方法来增加车轮驱动系统整流柜的功率，具体元件参数选择如表１所示。

                               表１　元件参数选择表
     
     通过改造，车轮驱动系统过载故障消除，加工韶山３型电力机车车轮时车床运转平稳。

     4.2　刀架驱动系统改造
   
     原刀架驱动采用步进电机，误差大，加之驱动板稳定性较差，时常造成运行中“丢步”现象，仿形误差较大。因此用三菱数控系统取代原有的步进驱动板系统是较理想的。

     三菱数控系统优点如下：

    （１）在驱动部分使用了大容量磁泡存储器、大规模专用集成电路，而且在制造过程中经过严格筛选，装有防尘、防潮型高可靠性手动数据输入单元，备有数据奇偶校验、程序对比校验和时序校验等校验功能，所以该系统具有较高的可靠性；

     （２）加工精度高、效率高，该系统的最小脉冲当量为１μｍ，有提高加工精度的间隙补偿和丝杆螺距误差补偿功能，有自动监视补偿伺服系统漂移功能；

     （３）容易维护保养，操作性好，使用安全。

     4.3　原摩擦轮改造为驱动轮

     原车轮驱动系统整流柜无法驱动和谐Ｄ３Ｃ机车的交流电机，就需要将原摩擦轮进行改造，让其运转带动和谐机车车轮进行加工作业。

     利用拨叉断开功能，加装主动摩擦轮控制器，可以自由选择摩擦轮运动。需加工直流电机轮对时，拔出拨叉，摩擦轮与电机分离，利用车轮驱动系统整流柜进行驱动。

     每个摩擦轮用单独传动链由单独的电动机利用变频器进行驱动，降低了摩擦轮与轮对之间的摩擦力，实现平稳启动、运转。同时，每个摩擦轮均设置独立的横压浮动装置，使每个摩擦轮上升的位置、受力大小、上下浮动的速度等参数可单独检测和控制，改善了不落轮车轮车床的整体工作性能。当每个摩擦轮采用单独传动后，机床的噪声也会相应降。

     上述技术攻关改造解决了不落轮车轮车床不能在和谐Ｄ３Ｃ机车上使用的问题；解决了原切削时刀具容易损坏、运转稳定性不好的问题；提高了启动时电机的稳定性，保障了电机运行的正常平稳；降低了不落轮车轮车床的故障率，同时也达到了节能的目的；改进后最大限度地提高了车床的使用效率，在一定程度上保证了生产的平稳有序。

    5　、结语

     通过设备精细化管理及技术更新改造来降低设备故障率的目标基本实现，不落轮车轮车床故障率明显降低。另外，故障率的降低还带来了经济效益的提高以及安全效益的保证。