城市轨道交通数控不落轮镟床故障的相关分析

城市轨道交通数控不落轮镟床故障的相关分析

农超青

南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司 广西南宁 530028

摘要：地铁是最重要的城市轨道交通设备之一，在地铁运行期间经常会发生数控不落轮镟床（以下简称数控镟床）故障，影响地铁的正常运行，想要高质量的使用城市铁轨，就应当排除和预防其潜在威胁。所以，本文首先介绍了数控镟床的系统结构，然后阐述了其中最为常见的几类故障，并以为基础，提出了相应的解决方法，以期促进城市轨道交通的进一步发展。

关键词：城市轨道交通；数控不落轮镟床；故障分析；解决方法

数控镟床是镟修电客车轮最重要的设备之一，主要能够修复在运行期间电客车受到的踏面擦伤等故障，控制轮缘厚度以及各转向架和轮对的轮径差距和跳动量。是地铁车辆最核心的一项设备。数控镟床的组成结构中包含了数控系统和测量系统等设备。其中，主驱动轮具有两大主要功能，也就是在镟修期间用于举升轮对，轮对最主要的旋转动力来源。本文以某数控镟床为例，探讨了其最常见的运行故障和解决措施。

1. 系统结构

机床两侧各有一个驱动系统，也就是电机驱动和液压马达。电机驱动主要由两种方式，其一，同侧两个滚轮由该侧的电机驱动，其二，某侧的一个滚轮由单个电机驱动。如果同侧两个滚轮是由该侧电机驱动的，那么就会涉及到异步电机、从动皮带轮和驱动滚轮等设备。主要采用如下驱动原理：由数控系统为电机旋转提供驱动力，电机的V型皮带在主皮带轮的带动下，可以驱动从动皮带轮旋转，从动皮带轮可以向减速箱传递力和力矩，最终在减速箱的作用下可以驱动滚轮运作^[1]。从整体上来说，主驱动轮系统两侧各有一台电机，其中最为典型的就是U2000-400型数控镟床，如果某侧的一个滚轮是由单个电机驱动的，那么会涉及到三角皮带和减速箱等组成要素。驱动原理类似于前一种方式，然而单个电机不能同时控制多个滚轮，主驱动轮系统主要包含了四台电机，其中最为典型的就是GE150N型数控镟床。与电机驱动相比，液压马达驱动采用了更加简便的传动方式，也就是采用机械结构并不复杂的液压马达来为滚轮提供驱动力，免去了对机械传动机构的使用，其中最为典型的就是TUP-650SH 型数控镟床。

二、常见故障

（一）测压故障

在采用数控镟床镟修轨道交通车辆期间，在摩擦作用下，驱动轮可以向固定位置推动轮对顶，然后通过盒子的手动操作，可外部轴箱会逐渐靠近施工轮，指导接触到施工轮，然后，通过对“联动”开关的长时间按压，可以保证外部轴线两侧都可以为操作部位提供支撑。在工作位置到达之后，显示屏中会有提示消息发出，显示操作位置已经存在定稿，进而快速停止作业。而如果外部轴箱中含有存在测压故障的称重设备，那么在操作位置有顶镐到达时，显示器中并不会有消息提示，并且，也无法及时停止外部轴箱的上升^[2]。

2. 定位轴向设备失压故障

如果数控镟床中存在压力丢失的定位轴向设备，那么施工轮中就会出现串动的轮对，并且在起刀点的镟转作用下，临近的轮对边缘外侧会形成一个台阶状的1.5mm左右的圈。工作人员在发现该台阶圈后，就应当立马停机。但是在重新装载期间，如果无法及时收回某侧车轮压力，就会出现丢失压力的问题，也会造成下压爪和车轮失去压力。

（三）轮对镟修误差超过允许范围

数控设备的大多数故障诱因是外部硬件损坏，通常来说，最为常见的诱因就是检测开关、液压系统等发生了故障。故障频发部位和常见故障如下有：（1）报警故障，存在发生故障的为测量元件等；（2）低质量的电源，会产生高频脉冲进而导致电源忽然切断等问题；（3）电压波动损伤伺服驱动，烧断保险丝；（4）由于存在外界温度和外界湿度等影响因素，或不规范操作、不合理参数设定等都会引发停机或故障的发生^[3]。

三、处理措施

（一）测压故障解决措施

想要解决这一故障，就应当采用如下措施：如果外部轴线中存在没有载重的称重设备，传输器可以将其隔离电流的转换为4.3mA左右的基本电流，在镐垫片接触到施工轮的时候，在压力上升作用下，其压力感应器中会出现不断增加的信号，其基本电流在其达到500公斤时会转变为10mA左右，此时的电流与规定的PLC电流参数大小相同，所以，就可以切断线圈，进而停止运行。工作人员在发生此类故障后，首先应当借助电流万能检测表对用于变换传输隔离电流的设备的基本电流进行检测，如果载重并不存在，那么其基本电流不应当超过4.3mA，此时，通过略微调整，可以增加其基本电流^[4]。

（二）失压故障解决措施

在液压站检测其压力值时，两个压力表如果都存在失压问题，但是液压设备在经过检测后发现，其中存在堵塞的溢流阀门。就应当采用清洗和检查措施处理，并更新溢流阀门，如此就能够保证压力表的压力状态恢复正常，侧轮压力在此时也可以重新收回，也能够保证在镟修作业期间，数控镟床的正常持续运作，有效排除这一故障^[5]

。

（三）外部硬件故障解决措施

1.外部硬件：在保证工作原理和操作程序熟练掌握的基础上，必须掌握PLC梯形图的熟练使用，并且掌握如何采用NC系统或体外编程器对PLC运行状态进行检测，如此才能够保证故障部位的准确查找。2.数控系统：在解决该系统故障之前，首先应当做好对现有资料的详细分析，采用接口信号预测故障可能发生的部位，然后，在报警系统、操作信息等辅助下，可以更加便于寻找故障点。报警故障的处理应当以厂家故障排除手册为依据。3.报警功能故障：如果PLC系统的运行出现故障，出现停工或异常运行等问题，首先应当向操作人员询问故障发生前后其所做出的操作和异常情况，并依次为依据，结合自身的经验分析故障，并做好对故障的准确判断，保证故障部位和故障问题的准确查找和及时解决^[6]。

结束语：

数控镟床的组成结构中包含了数控系统和测量系统等设备。其中，主驱动轮具有最主要功能，也就是在镟修期间用于举升轮对，轮对最主要的旋转动力来源。在地铁系统的大型设备中，最为重要的就是数控镟床，其中应用了多种技术，例如电气技术、液压技术等，十分复杂。任意运行环节出现故障都会影响到整个设备的运行。所以，在运行设备期间，必须详细的分析典型故障，做好对故障的积极应对。在结束现场维修后，应当保证维修记录的认真填写，在清单中列出必备的各种备件，做好对设备档案的建立，其中应当详细记录故障时间、故障现象和故障排除方法等，如此，除了可以为故障的排除提供指导外，还可以丰富工作人员的维修经验，同时还可以避免影响地铁的正常运行，高质量的使用城市铁轨，并排除和预防其潜在威胁。

参考文献：

[1] 金宁. 浅谈城市轨道交通数控不落轮镟床测量系统的结构及工作原理[J]. 甘肃科技, 2020, 36(19):4.

[2] 张文君. 不落轮镟床及其在地铁车辆轮对镟修中的应用研究[J]. 大科技, 2015, 000(035):217-218.

[3] 谭毅. CAK-13[C]CNC地铁数控不落轮镟床将轮对镟出台阶的故障分析[J]. 大科技, 2015, 000(034):208.

[4]路计哲, 陆明, 付久容. 机车车辆不落轮镟床轮对测量系统测量结果可靠性分析[J]. 铁道技术监督, 2020, 48(12):4.

[5] 王泽勇, 张渝, 王黎,等. 铁路列车轮对不落轮镟修和探伤方法及镟床和探伤装置总成:, CN106080663A[P]. 2016.

[6]刘钊. 对不落轮镟床及其在地铁车辆轮对镟修中的实践分析[J]. 今日自动化, 2019(5):2.