承載鞍尺寸自動(dòng)測(cè)量機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確原因分析及對(duì)策

趙 瑞 上海鐵路局杭州北車輛段

承載鞍尺寸自動(dòng)測(cè)量機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確原因分析及對(duì)策

趙 瑞 上海鐵路局杭州北車輛段

介紹CZA-Ⅱ型承載鞍尺寸自動(dòng)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，對(duì)其在運(yùn)行過程中測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的原因進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的對(duì)策措施，保證設(shè)備技術(shù)性能良好，確保貨車車輛的檢修質(zhì)量。

承載鞍；測(cè)量數(shù)據(jù)；原因分析；對(duì)策措施

承載鞍作為輪對(duì)支撐的活動(dòng)支點(diǎn)，同時(shí)具有傳遞輪重載荷和防護(hù)滾動(dòng)軸承的雙重功能，是鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的重要零部件，其檢修質(zhì)量直接關(guān)系到鐵路車輛運(yùn)行的安全。隨著鐵路系統(tǒng)進(jìn)行的鐵路貨車提速運(yùn)行，對(duì)鐵路貨車承載鞍的檢修工藝提出了更高的要求，對(duì)承載鞍各工作面的最大磨耗提出明確的限度要求，在車輛段修時(shí)必須對(duì)全部承載鞍進(jìn)行檢測(cè)，超過規(guī)定限度時(shí)必須進(jìn)行更換。我段在2011年30臺(tái)位擴(kuò)能改造時(shí)，為了能滿足車輛段修承載鞍檢修工藝要求，引進(jìn)了連云港九洲電控設(shè)備有限公司研制的CZA-Ⅱ型承載鞍尺寸自動(dòng)測(cè)量機(jī)，該機(jī)配備專用的檢修步進(jìn)流水線，兼容I、II型、K2、K4、K5、K6型承載鞍檢測(cè)，相較于使用專用量塊、樣板等器具的手工檢查，具有自動(dòng)化程度高、測(cè)量精度高、檢測(cè)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，與環(huán)形懸掛式貨車轉(zhuǎn)向架檢修流水線配合使用，有效提高了鐵路車輛的檢修質(zhì)量。

1 整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

該機(jī)由輸送線、測(cè)量機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)四部分組成（見圖1）。

1.1 上料輸送線

用來輸送待檢測(cè)的承載鞍，輸送線采用單向不可逆步進(jìn)方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位后能滿足檢測(cè)時(shí)的精確定位要求。

1.2 測(cè)量機(jī)構(gòu)

用來檢測(cè)承載鞍的尺寸，是整個(gè)設(shè)備的核心部分，由對(duì)中定位裝置、測(cè)量頭、位移傳感器、推進(jìn)氣缸等組成。測(cè)量機(jī)構(gòu)分為兩個(gè)測(cè)量工位，第一工位測(cè)量裝置測(cè)量的尺寸為承載鞍鞍面磨耗、承載鞍頂面磨耗、頂部厚度、導(dǎo)框底面水平距離兩側(cè)磨耗之和、導(dǎo)框底面偏磨，第二工位測(cè)量裝置測(cè)量的尺寸為導(dǎo)框檔邊內(nèi)側(cè)水平距離兩側(cè)磨耗之和、導(dǎo)框內(nèi)側(cè)面偏磨、推力擋肩間距。兩個(gè)工位測(cè)量完成以后，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，自動(dòng)給出屬性判定：合格、加修、報(bào)廢；并向各分揀機(jī)構(gòu)發(fā)出指令。

1.3 分揀機(jī)構(gòu)

承載鞍的分揀由氣缸側(cè)推實(shí)現(xiàn)，當(dāng)測(cè)量過的承載鞍到達(dá)對(duì)應(yīng)的下料口時(shí)，相應(yīng)的分撿機(jī)構(gòu)根據(jù)測(cè)量結(jié)果將承載鞍推入相應(yīng)工位：“合格”的送入組裝線，“加修”的送入加修箱，“報(bào)廢”的送入報(bào)廢箱。

1.4 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用微機(jī)控制和PLC控制相結(jié)合的形式，微機(jī)通過設(shè)計(jì)的專用軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、計(jì)算、保存，自動(dòng)作出屬性判定，并發(fā)出相應(yīng)指令；PLC負(fù)責(zé)上料輸送、測(cè)量、分撿等機(jī)構(gòu)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，設(shè)有各種誤動(dòng)作保護(hù)措施。

圖1 CZA-Ⅱ型承載鞍尺寸自動(dòng)測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2 測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)原因分析及對(duì)策措施

2.1 承載鞍鞍面直徑（磨耗）測(cè)量不準(zhǔn)確

承載鞍鞍面直徑測(cè)量裝置主要由一個(gè)可升降的弧形定位塊定位，定位塊的定位弧面與承載鞍鞍面圓弧面相吻合，通過定位塊上前后各裝有的兩個(gè)穿過定位弧面的測(cè)量導(dǎo)桿和位移傳感器配合進(jìn)行測(cè)量。產(chǎn)生該種情況的主要原因是鞍面測(cè)量導(dǎo)桿卡滯或弧形定位塊氣缸串風(fēng)、漏風(fēng)，導(dǎo)致定位塊的定位弧面未與承載鞍鞍面圓弧面密貼造成。承載鞍受測(cè)面?zhèn)鞲衅鞣植际疽妶D2。

圖2 承載鞍受測(cè)面?zhèn)鞲衅鞣植际疽鈭D

主要原因分析及對(duì)策措施：

（1）被測(cè)承載鞍上油污灰塵等落入定位弧面的測(cè)量導(dǎo)桿框內(nèi)，使導(dǎo)桿卡滯或動(dòng)作不靈活，導(dǎo)致鞍面磨耗數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確。

對(duì)策措施：檢查測(cè)量導(dǎo)桿有無卡滯，若有需及時(shí)清理表面污垢；班前班后及時(shí)清掃、擦拭測(cè)量導(dǎo)桿。

（2）位移傳感器測(cè)量觸點(diǎn)與測(cè)量導(dǎo)桿錯(cuò)位。

對(duì)策措施：檢查固定1號(hào)、2號(hào)位移傳感器的螺栓是否松動(dòng)。若松動(dòng)，需調(diào)整位移傳感器使其觸頭對(duì)正測(cè)量導(dǎo)桿底部，然后緊固松動(dòng)的螺栓。

（3）拉伸測(cè)量導(dǎo)桿的氣缸有故障。

對(duì)策措施：檢查該氣缸工作是否正常，有無動(dòng)作或漏風(fēng)。若無動(dòng)作需檢查控制該氣缸的電磁閥，若漏風(fēng)需更換密封圈或風(fēng)管。

（4）當(dāng)測(cè)量K6型轉(zhuǎn)向架承載鞍時(shí)，弧形定位塊動(dòng)定位弧面未打開或完全打開。

對(duì)策措施：檢查推拉動(dòng)定位弧面的氣缸工作是否正常。

2.2 承載鞍頂部磨耗測(cè)量不準(zhǔn)確

主要原因分析及對(duì)策措施：

（1）承載鞍頂部鐵銹等異物堆積較多，導(dǎo)致承載鞍頂部磨耗測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

對(duì)策措施：將表面有明顯鐵銹、油污等異物的承載鞍先用鋼絲刷清理后再進(jìn)行測(cè)量，以避免造成此類問題。

（2）測(cè)量承載鞍頂部所用的滾輪觸頭與承載鞍頂部沒有密貼滾動(dòng)或滾輪卡死不滾動(dòng)造成承載鞍頂部磨耗測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

對(duì)策措施：檢查控制滾輪升降的氣缸拉桿是否移動(dòng)到位或升降靈活以及滾輪有無卡死現(xiàn)象。

（3）測(cè)量測(cè)量承載鞍頂部所用的位移傳感器或接線有故障。

對(duì)策措施：檢查3號(hào)、4號(hào)位移傳感器及接線的是否良好。

2.3 承載鞍導(dǎo)框底面水平距離兩側(cè)磨耗之和、導(dǎo)框底面偏磨測(cè)量不準(zhǔn)確

主要原因分析及對(duì)策措施：

（1）承載鞍底距測(cè)量所用的測(cè)量架裝置發(fā)生機(jī)械卡死現(xiàn)象。

對(duì)策措施：將自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)化開關(guān)按鈕打到手動(dòng)位，通過手動(dòng)操作檢查測(cè)量架所有機(jī)械連接部位的運(yùn)動(dòng)情況，確認(rèn)有無機(jī)械卡死或連接處動(dòng)作不靈活。

（2）承載鞍底距測(cè)量的執(zhí)行動(dòng)作氣缸或輔助氣缸漏風(fēng)的活塞拉桿行程不到位。

對(duì)策措施：檢查氣缸有無漏風(fēng)現(xiàn)象以及固定氣缸的螺栓是否松動(dòng)，針對(duì)檢查的實(shí)際情況處理。

（3）承載鞍底距測(cè)量傳感器導(dǎo)桿變形或損壞。

對(duì)策措施：檢查5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)傳感器導(dǎo)桿是否在測(cè)量過程中發(fā)生碰撞導(dǎo)致變形或損壞，可將相鄰傳感器和該傳感器進(jìn)行對(duì)調(diào)試驗(yàn)，判斷其是否損壞。

（4）承載鞍底距測(cè)量傳感器與數(shù)據(jù)處理模塊之間的通訊線接觸不良。

對(duì)策措施：檢查上述對(duì)應(yīng)傳感器與數(shù)據(jù)處理模塊之間連線接頭有無松動(dòng)或斷路。

2.4 承載鞍導(dǎo)框內(nèi)側(cè)磨耗、導(dǎo)框內(nèi)側(cè)偏磨測(cè)量不準(zhǔn)確

主要原因分析及對(duì)策措施：

（1）控制測(cè)量承載鞍導(dǎo)框內(nèi)側(cè)所用測(cè)量爪定位的執(zhí)行氣缸、測(cè)量爪張開與收縮的執(zhí)行氣缸固定螺栓松動(dòng)。

對(duì)策措施：檢查定位氣缸和測(cè)量爪張開、收縮氣缸的固定情況，若松動(dòng)，需重新固定，保證氣缸的固定可靠。

（2）測(cè)量承載鞍導(dǎo)框的測(cè)量爪的定位氣缸或測(cè)量爪張開、收縮氣缸漏風(fēng)。

對(duì)策措施：檢查兩個(gè)氣缸有無漏風(fēng)現(xiàn)象，若有，需解決處理。

（3）測(cè)量爪的滑動(dòng)導(dǎo)軌附有異物而滑動(dòng)不暢，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

對(duì)策措施：檢查清除異物，并加適量潤(rùn)滑油，保證滑動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)通暢。

（4）第二工位導(dǎo)框內(nèi)側(cè)磨耗測(cè)量裝置回位柱松動(dòng)。

對(duì)策措施：檢查第二工位導(dǎo)框內(nèi)側(cè)磨耗測(cè)量裝置回位柱，它應(yīng)該緊固不動(dòng)。

（5）測(cè)量所用位移傳感器及接線有故障。

對(duì)策措施：分別對(duì)檢查9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)位移傳感器及其接線情況，確認(rèn)狀態(tài)良好。

2.5 承載鞍推力檔肩距測(cè)量不準(zhǔn)確

主要原因分析及對(duì)策措施：

（1）承載鞍在第二測(cè)量工位的定位不準(zhǔn)，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

對(duì)策措施：檢查第二工位定位氣缸有無異常，若定位氣缸無故障，需檢查第二工位測(cè)量頭固定螺栓是否松動(dòng)，若松動(dòng)，緊固即可。

（2）第二工位測(cè)量頭連桿有卡滯，運(yùn)動(dòng)不靈活導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

對(duì)策措施：在連桿連接處加適量潤(rùn)滑油即可。

（3）測(cè)量頭連桿底端與測(cè)量傳感器測(cè)量桿頂端錯(cuò)位，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

對(duì)策措施：此類情況一般是固定傳感器的固定螺栓松動(dòng)，重新調(diào)整測(cè)量傳感器的位置，緊固固定螺栓。

（4）測(cè)量所用位移傳感器或接線有故障。

對(duì)策措施：分別對(duì)檢查13號(hào)、14號(hào)位移傳感器及其接線情況，確認(rèn)狀態(tài)良好。

2.6 承載鞍測(cè)量界面各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)均嚴(yán)重不準(zhǔn)確

主要原因分析及對(duì)策措施：

（1）操作者在對(duì)“設(shè)置”項(xiàng)進(jìn)行修改后，沒有退出當(dāng)前操作界面而直接進(jìn)行承載鞍測(cè)量。

對(duì)策措施：操作者須在每一次對(duì)“設(shè)置”項(xiàng)進(jìn)行修改后，必須退出當(dāng)前操作界面，重新打開尺寸測(cè)量界面后在進(jìn)行承載鞍尺寸測(cè)量。

（2）受電磁干擾導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)嚴(yán)重錯(cuò)誤。

對(duì)策措施：檢查測(cè)量數(shù)據(jù)采集板和微機(jī)接地線接頭有無脫落或松動(dòng)，要保證接地良好可靠。

（3）控制面板上承載鞍型號(hào)切換開關(guān)所指型號(hào)與實(shí)際所測(cè)承載鞍型號(hào)不一致。

對(duì)策措施：檢承載鞍型號(hào)切換開關(guān)切換到與實(shí)際測(cè)量的承載鞍型號(hào)一致即可。

2.7 承載鞍測(cè)量界面無任意數(shù)據(jù)顯示主要原因分析及對(duì)策措施：（1）數(shù)據(jù)采集板故障。

對(duì)策措施：可將另一條測(cè)量線上的數(shù)據(jù)采集卡和此數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行對(duì)調(diào)來判定其是否有故障，若不能修復(fù)需更換新的數(shù)據(jù)采集卡。

（2）測(cè)量工位數(shù)據(jù)保存行程開關(guān)損壞或連接線斷路。

對(duì)策措施：行程開關(guān)閉合，數(shù)據(jù)才可以采集，如測(cè)量界面無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，需檢查此行程開關(guān)內(nèi)是否機(jī)械卡死、觸點(diǎn)接觸不良或其連接線有斷路。

3 結(jié)束語(yǔ)

承載鞍尺寸自動(dòng)測(cè)量機(jī)的投入使用提高了檢修效率和降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，由于其對(duì)承載鞍的檢測(cè)質(zhì)量直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的安全，通過對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確故障處理后的原因分析及處理過程總結(jié)，摸索出一套針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的較全面的處理對(duì)策，能在遇到此類問題時(shí)及時(shí)、快速解決，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，保證設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行，保障鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的安全。

責(zé)任編輯：王 華

來稿日期：2014-08-14