制动梁闸瓦托分解组装机的设计研发

制动梁闸瓦托分解组装机的设计研发

苏彦飞

中国铁路武汉局集团有限公司江岸车辆段湖北武汉430301

摘要：制动梁是铁路货车车辆基础制动装置的重要组成部分，闸瓦托分解组装是制动梁检修过程中的关键环节，其检修质量及效率尤为重要。基于这一要求，设计研发了制动梁瓦托分解组装机。该设备适用于铁路货车L-B型制动梁检修时闸瓦托的检修更换作业，具有平钉、瓦托拆卸组装、透眼以及瓦托热铆功能，为两端双作业工位，采用对称结构。制动梁自动上料后，人工操作能同时完成一根梁两侧瓦托的检修作业，作业过程无需调换位置。

关键词：铁路货车；制动梁；闸瓦托

1.概述

由于铁路货车的提速和重载需要，车辆配件的检修质量要求亦越来越严，L-B型组合式制动梁自投入运用以来，其结构经多次改进后已基本定型，段修工艺基本成熟，但相应的检修手段与工艺装备还不能完全满足检修的需要，尤其是L-B型制动梁专用闸瓦托检修工装在近几年并未得到实质性发展，极大地限制了制动梁检修质量和效率，因此在这种生产需求的前提下，进行了制动梁闸瓦托分解组装机的设计研发。

2.制动梁闸瓦托检修现状

目前制动梁闸瓦托检修中较容易出现的问题主要表现在以下几个方面：

2.1闸瓦托倾斜度超标；检修时有闸瓦托内侧低于外侧2mm的检修限度要求，这就需要对制动梁进行调修。由于缺少必要调修装备，只能对闸瓦托进行堆焊处理，这种方法改变了支柱孔中心到闸瓦托弧面的距离，影响了制动梁的性能。

2.2闸瓦托孔与梁孔不易对位；更换L-B型组合式制动梁瓦托时，由于要求不得将制动梁架上的铆钉堵焊后重钻，故闸瓦托孔与梁孔径不易对位。

2.3闸瓦托磨耗过大；闸瓦托磨耗过大后需堆焊后机加工处理，而补焊后的闸瓦托应该用专用铣床进行爪面铣修，但因设备为非在线式，使用不便，所以只能采用角向磨光机进行手工打磨处理。这样就很难保证闸瓦托内侧低于外侧2mm的检修限度要求，造成制动时车轮踏面与闸瓦接触不良。而L-B型闸瓦托材质为B级钢，堆焊时使用J506焊条，堆焊面较硬，难以打磨，往往会用J422替代，降低了闸瓦托弧面的耐磨性。

2.4闸瓦托更换；在闸瓦托的装配上，容易出现左右闸瓦托反装。

2.5闸瓦托铆钉松动或折断、丢失；闸瓦托与梁架的紧固采用货车专用拉铆钉或普通铆钉，铆钉易出现松动或折断、丢失。

2.6更换端轴时没有使用端轴定位卡具，采用手扶人工定位，焊修后极易造成端轴偏斜，两端轴方向不一致。后期容易造成制动梁各部裂损、端轴开焊等故障；

2.7同一制动梁的两侧闸瓦不能同步移动和检修，会造成两侧闸瓦压力受力不均。梁体在吊装至工作区域后，需要手扶固定，再进行后续检修，易出现检修偏差；

3．设备工作目标

针对L-B制动梁检修过程中各项检修项目，设置闸瓦托铆钉的平钉功能，配有瓦托与梁体透眼装置；设有闸瓦托拆卸和压装装置；配有瓦托铆钉加热炉；配置制动梁瓦托的热铆装置。设备采用对称结构，能完成一根梁两侧闸瓦托的检修作业，制动梁入位后所有的检修都能在本设备上完成，检修过程无需调换位置，闸瓦托检修更换时进行平钉、瓦托拆卸、透眼、组装以及热铆，仅在一套设备上即可完成所有检修工作，大幅提高作业效率。

4.关键技术解决方案

4.1设备总装解决方案

本产品主要由油泵站系统、电器控制柜、机座及工作台、制动梁组件拆装总成、小型摇臂钻床、铆钉加热炉、及气动部分组成。产品外形尺寸（长×宽×高）：4500×800×2100（mm），产品总重1000KG左右，设备布置方案图所示。

1.油泵站系统2.电器控制柜3.机座及工作台4.制动梁组成拆装总成

5.小型摇臂钻床6.制动梁组成7.铆钉加热炉8气动系统

制动梁闸瓦托分解组装机设计方案示意图

4.2各系统解决方案

1）油泵站系统：采用独立油泵站系统作为动力源，利用电磁阀与手动阀控制各油缸动作，用来定位与加紧工件，并实现闸瓦托拆装作业。

2）电器控制柜：电气控制由：油泵电机电源与各电磁阀控制、摇臂钻床总电源输出、铆钉加热炉总电源输出、各气阀控制电路组成。其中摇臂钻操作面板与电气控制、铆钉加热炉操作面板与电气控制各自独立设置于机体内部。

3）机座及工作台：本机采用左右机座及工作台结构，中间方管连接用来油路及电路的联通，机座体底部装有可调整的脚座，用来调整左右工作台面等高。

4）制动梁组成拆装总成：拆装总成分左右两部分，对称布置，分别由侧定位油缸、压镐油缸、夹紧油缸、和拆装油缸组成，以实现制动梁组件定位、夹紧与闸瓦托拆卸与压装功能。

5）小型摇臂钻床：设备配置左右两个小型摇臂钻床，选型Z3025，最大钻孔直径ø25，主要用于制动梁组件两端的铆钉拆卸与透眼工序。该小型设备轻巧灵活，并备有主轴锁紧功能，可实现铆钉头铣削，完全满足工序功能要求。

6）铆钉加热设备：铆钉加热炉为独立外购配置设备，型号HT-01-1、输入功率10KW、加热铆钉规格ø12×55、加热时间：13秒/1100°C，专用于铆钉的加热，使用安全可靠。

7）气动装置：主要用于检修作业过程中的清渣处理以及作为各种气动工具的气源（配有气动三联件）。

5.设备工作流程

5.1工作前先检查泵站油箱的油量及电器和气路是否正常，然后起动电机，开启三联体阀门。

5.2固定和压紧制动梁：用吊车把制动梁吊运至工作平台上。拉起手动换向阀使插板（两端）到位。拉起手动阀使压镐（两端）落下压紧制动梁粱体。

5.3平钉冲钉作业：

首先对要取下的闸瓦托上的铆钉用专用定位工具冲钉定位孔后，用带有专用铣头的钻铣床对铆钉进行转铣，直至铣到铆钉头到平面为止，然后用专业冲子冲去剩下铆钉。

5.4闸瓦托拆卸和压装作业

闸瓦托拆卸作业：在铆钉被取下前提下，按分解组装按钮，油缸鞲鞴伸出，到位后按卡爪卡紧按钮，卡爪到位并把闸瓦托卡紧后，按分解组装按钮，油缸鞲鞴后移，到位后，松开瓦托卡紧按钮，瓦托分解作业完成。

闸瓦托压装作业：选配好瓦托，瓦托放入待压入粱体前，放正位，按卡爪卡紧按钮，卡爪到位并把瓦托卡紧后，按分解组装按钮，油缸鞲鞴伸出，把瓦托压入粱体，到位后，松开瓦托卡紧按钮，按分解组装按钮，油

缸鞲鞴后移，到位后，完成瓦托压装作业。

5.5闸瓦托铆接作业

闸瓦托压装到位后，检查瓦托孔与梁孔是否对位，如有小的偏差，使用摇臂钻床透孔，使铆钉能自如通过，用专用钳把加热好的铆钉，从下往上穿好，并用专用铆钳完成铆接作业。

5.6松开制动梁作业

推下手动换向阀使插板（两端）复位，推下手动阀使压搞（两端）抬下松开制动梁粱体，用吊车把制动梁吊离组装机平台，至此制动梁瓦托检修完毕。

6.作用和意义

制动梁闸瓦托分解组装机的研发和应用，提高了制动梁检修质量，解决了制动梁闸瓦托检修中存在的实际问题，提高了制动梁瓦托检修的效率，使检修质量工作规范化，检修更加全面，更加规范，对货车制动梁的检修效率和铁路运营安全具有重要现实意义。

参考文献：

[1]陈坚刘丽华上海铁路局皋阳车辆段关于L-B型制动梁检修的几点探讨铁道车辆I002-7602（2008）04-0040-03