新型牵引拉杆节点压装、退卸工装

刘浩宇，张鹏，赵伟杰

中车青岛四方机车车辆股份有限公司

摘要：针对牵引拉杆一次压装合格率低和退卸过程中存在一定报废情况，本文首先结合工艺要求分析了导致拉杆体节点一次压装不合格的原因，并且发现导致退卸过程中出现报废的主要原因，其次结合以上两方面原因研制了一套应用于该作业的新型工装，最后通过现场验证和后期投入使用均证明该套新型工装可极大程度减少生产浪费，提高生产效率。

关键词： 牵引拉杆、节点、工艺、不合格

引言

随着轨道交通事业的蓬勃发展，产品质量要求也逐渐增高。在动车组运行过程中，牵引拉杆是十分重要的组成部分^[1]，其功能主要为通过转向架和车体之间的连接进而传递牵引力^[2]。在牵引拉杆新造和检修业务中，其橡胶节点的压装和退卸作业因压装一次成功率偏低、退卸时极易造成橡胶节点报废，始终为较复杂作业过程^[3]。提高压装、退卸效率将极大地提高生产效率、减少生产浪费。

1.现状简介

在压装和退卸作业中，牵引拉杆压装过程中有许多尺寸要求，以某型标准动车组为例，对节点定位冲孔与牵引拉杆体压装孔端面压装对中线（如下图1）之间距离存在一定要求，若不满足要求则需要退卸进行重新压装，并且同一拉杆重复压装次数有上限，当达到该上限时便不可使用，存在部分牵引拉杆体压装后尺寸距离不合格，导致需要进行重新压装^[4]。

图1 对中线及冲孔示意图

目前牵引拉杆体压装一次合格率偏低,因节点和拉杆体磨损造成整体报废平均为4根/月、拉杆体划痕超差造成需返修平均为20根/月。原压装过程需40分钟/根，按产能计算该处工时173小时/月，并且压装和退卸过程均为双人作业。

2.原因分析

原压装过程需要肉眼对正，并且压力机下压时节点会因受力不均匀产生一定偏移，不仅使实际节点表面和两侧端面对齐无法满足尺寸要求，还会使中线对正尺寸超过所要求的1mm，导致压装一次合格率偏低。压装不合格的拉杆需退卸重新压装，在退卸过程中节点会与原工装发生挤压进而造成节点报废，产生极大的生产浪费。

基于以上内容分析产生生产异常的原因主要有以下3点：

（1）压装过程采用肉眼对正，受人为因素影响；

（2）压装过程中受工装影响对节点压力易产生一定倾斜；

（3）退卸过程中受工装影响，工装极易与节点发生挤压。

基于以上原因发现，在该生产过程中受工装影响程度较大，压装时原始工装结构由压板、压装筒、主支承3部分组成，压板上方直接连接压力机，压装筒下方直接接触节点橡胶圈将其压进拉杆体内，对橡胶材料存在一定影响^[5]，原始工装结构简单，可通过制作一种新型工装解决生产以上问题。

3.改进措施

3.1压装异常解决

若能取消肉眼观察并使节点在压装过程中受力均匀便可有效解决压装异常。压装时将定位冲孔和对中线对齐在压装过程中避免节点出现受力不均情况，便可有效减少节点偏移程度，节点结构如下图3所示，观察芯轴两端形状可通过限制芯轴活动进而避免出现偏移情况，使节点完全压入拉杆体后便不在受力，便可准确掌握压入情况。

图3 节点示意图

3.2退卸异常解决

若能使节点在退卸过程中可一次性退卸完成，即压力机完成一次性压头下移动作时节点完全离开拉杆体，并且不与工装内壁发生摩擦或挤压，退卸作业即顺利完成。增大工装尺寸便可使工装内壁不与节点发生挤压。

4新型工装制作

通过在主支承（下图4）上表面与牵引拉杆端头表面接触面加工有固定外缘，可起到限制牵引拉杆在压装过程中产生滑移的作用，通过限制牵引拉杆位置和增大主支承内径尺寸使节点在退卸过程中不会与其内壁发生挤压或摩擦。

图4 主支承示意图

压装筒内部为中空，如下图5所示，在中间处设有节点固定板，固定板上加工有和芯轴端头尺寸一致的固定槽，当节点装入压筒后，通过固定槽可以起到限制节点偏移的作用，其外径略大于拉杆端孔内径，在压装作业中当压装筒下表面和拉杆上表面相接触时便停止压装作业，可起到准确地将节点压入相应深度。

图5 压装筒示意图

退卸筒的外径小于牵引拉杆端头内径，如下图6，可使退卸筒在压力机的压力下完整的进入到牵引拉杆端头内圈。

图6 退卸筒示意图

生产中该工装整体结构包括压头、压板、压装筒、、退卸筒、主支承和辅支承六大部分，压头连接在压力机端，压头下方安装压板，压板下方连接压装筒，在退卸时压板下方连接退卸筒，节点套在压装筒内，压装筒内设有节点端头固定板并且压装筒外径略大于牵引拉杆内径，起到压装时限位作用，在压装作业时,压装筒底部与牵引拉杆端头表面相接触时便停止工作，采用新工装作业时压装和退卸过程仅为单人作业，节约了人力。

4.结论

经对比未采用新型工装的压装、退卸作业中压装一次合格率较低，降低了作业效率，通过加工限制固定外缘、改变工装尺寸等措施制作了新型工装，极大程度的提高了一次压装合格率，使用新工装前后对比如下表1所示。

表1对比表

本方法操作难度低、成本低，在退卸过程也不会出现节点报废情况产生，节约生产成本，单根压装时间仅为15分钟，按产能计算该处工时66小时/月，节约了一定的作业人力和时间，使生产效率得到极大地提高，一次压装合格率达到100%。

参考文献

[1]．杨广雪，李广全，周君峰，冯永华. 高速动车组牵引拉杆载荷特性研究[J].机械工程学报，2020（8）:36-41.

[2]．孙翔.牵引拉杆机构运动分析[J].内燃机车，1978（4）：26-29.

[3]．卜峰，王大路. 高速动车组牵引拉杆压装工艺方法步骤分析[J].黑龙江信息科技，2016（1）:15-17.

[4]．刘勇涛. 转向架牵引拉杆橡胶节点组成压装工装的设计与应用[J].轨道交通装备与技术，2017（3）:26-29.

[5]．高军，赵海板. 高铁动车用牵引拉杆节点非金属材料的失效分析[J].金属加工（冷加工），2016（3）:41-45.