内燃机车主要承担段内调车、正线轨道检测和接触网检测施工作业、货物运送、电客车救援等工作,因此日常维修保养是不可或缺的,只有确保车辆的状态良好,才能保证各项施工作业安全完成,而机械间各设备的维护保养更为重要,机械间主要设备以发动机和变速箱为主,其次是发电机组、液压系统、空压机以及各辅助装置和各空气管路、各类油管路等,作业人员在日常维修保养时机械间因无辅助间隙保护装置,对作业人员安全及设备检修质量造成很大影响,因此,如何增加内燃机车机械间辅助保护装置是本文主要解决的问题。
一、内燃机车机械间原工艺现状
DGY470型内燃机车机械间在日常维护保养时,因管路多、空隙大且无支撑平台,检修人员只能利用管路及阀件作为支撑点进入作业,作业人员在检修时有掉落车下的风险,其次是检修人员对管路及阀件有踩踏损坏现象,可能导致次生故障的发生。
图1 内燃机车机械间现状
由上图我们可以清楚看到,当作业人员进入机械间作业时,脚下无可靠支撑装置,且作业人员作业时需手持工具或者加水桶,导致在机械间作业时有一定困难和危险,基于以上情况,结合日常车辆保养特点,为防止作业人员掉落车下,且对各管路及阀件起到保护作用,根据现场实际情况,研究制作辅助检修保护装置达到人员设备的安全。
二、新工艺方案研究
对机械间各部件的安装工艺及各参数进行查阅资料,经确定可加装辅助检修保护装置,辅助保护装置主要以制作过渡踏板为主,内燃机车机械间加装过渡踏板具体工作主要分四大块,现场勘查、图纸核验、尺寸测量、踏板制作。
(一)现场勘查:主要是对机械间加装过渡踏板可行性的研究,根据现场实际情况,解决如何加装过渡踏板,初步确定安装过渡踏板的位置及尺寸,需要协调解决的问题,对原机械间各设备、管路、护栏等进行位置的移动,以及在安装过程中的注意事项,必须考虑加装过渡踏板后踏板的安装位置是否影响作业人员作业,也需避开设备检修位置,且作业人员脚踩过渡踏板时安全,方便,尽可能在过渡踏板上可以开展所有作业。
(二)图纸核验:主要是查看内燃机车装配图、设计原理图,根据图纸确定机械间可加装过渡踏板的位置,液压油箱至护栏之间的距离,踏板距液压油箱的高度,和现场实际情况确定加装位置,通过图纸核验我们能够确定加装过渡踏板能否满足我们作业人员日常保养的需要,踏板距车顶的距离,考虑正常人员在作业时头部与车顶之间的距离,必须满足人机工程学的要求。
(三)尺寸测量
通过车辆图纸核验,我们可以现场测量过渡踏板长和宽、支撑板宽度和长度,支撑板距离液压油箱的距离,机械间液压油箱与散热器交汇线到护栏之间的距离,横管距地面的距离,横管的长度根据护栏两垂直杆之间的距离确定,方便重新焊接横管,也能节约材料,将踏板、支撑板、横管测量数据记录,根据记录数据开始绘制辅助检修保护装置尺寸图,最后绘制装配图,且标准装配工艺及要求。
1.确定车架纵向中心线,根据车辆设计原理图确定车架纵向中心线,以车辆纵向中心线为基准,由车架纵向中心线向两侧以及根据现场实际情况确定过渡踏板安装位置,如图2所示。
2.确定过渡踏板尺寸,只有确定液压油箱距离护栏之间的距离,就可以确定过渡踏板的长度,经绘制图纸及现场测量过渡踏板长为1240mm,宽度根据正常人员脚部长度确定,需保证作业人员能够在作业过程中可以在过渡踏板上行动自如,最终确定过渡踏板宽度为350mm,如图3所示。
图2车架纵向中心线尺寸图
图3过渡踏板尺寸图
3.支撑板、横管尺寸测量,支撑板用于支撑过渡踏板,主要用于液压油箱和过渡踏板之间的支撑,液压油箱上可用于支撑的距离有限,宽度需和液压油箱外露部门宽度保持一致,长度和过渡踏板的宽度保持一致,过渡踏板一端在液压油箱上面安装,一端需固定在防护栏杆上面,因此需要再防护栏杆上面加装横管,用于支撑过渡踏板另一端。横管直径和护栏直径保持一致,方便焊接,也可节约资源,横管长度为632mm,管径为φ33.5mm*3.25mm。
图3支撑板、横管尺寸图
(四) 过渡踏板制作一是材料的选择,选材主要包括踏板和横管、支撑板、加强筋,经过查阅资料对比,依据国家标准GB/T 700-2006《碳素结构钢》。踏板和横管的材质选择为Q235B低碳钢花纹板。Q235B钢材具有一定的强度、韧性好,容易冲压和焊接,承重力大,且Q235B钢材的价格便宜,性价比高,其次是橡胶板的选材,需耐高温耐酸碱,选择丁晴橡胶材质可满足使用要求,以及其他一些辅助材料的选用。二是过渡踏板制作过程,主要工艺包括划线、测量、切割、焊接、磨削等,划线主要是根据图纸在材料上标准尺寸,测量各划线位置尺寸,将材料按图纸要求切割,将切割好的材料焊接后制成过渡踏板,最后进行各项辅助性工作,如:磨削、钻孔、喷漆等工作,通过各项工艺将踏板制作完成。
将制作好的过渡踏板安装在机械间后,作业人员在作业过程中可以方便利用过渡踏板进行机械间各设备维护保养,如:冷却风扇检修及冷却液加注、液压油散热装置检修及液压油加注等,且过渡踏板为可拆卸型,因检修需要拆卸时可随时拆卸,方便使用,为作业人员安全和设备检修质量提供了有力保障。
三、试用及安全验证
综合上述情况,内燃机车机械间加装过渡踏板后在维修保养过程中的可行性、必要性,满足内燃机车机械间日常保养需求。
最后需对制作好的踏板安装在设计位置,验证安装后的位置与现场实际一致,开展各项保养作业,人员在过渡踏板上作业安全可靠,过渡踏板安装稳定,作业人员可借助踏板开展正常维保作业,为作业人员提供了可靠的辅助检修保护装置,也大大提高了检修人员安全和设备检修质量。
参考文献:
[1]吴秀霞,于彦良.内燃机车总体.北京:北京交通大学出版社,2021.
[2]李嘉,郑小磊.内燃机车动力装置检查与维护.北京:西南交通大学出版社,2018.
[3]王连森.内燃机车检修.北京:中国铁道出版社,2015.
[4]杜力,王雪婷.金属加工基础.机械工业出版社,2021.
[5]康一.机械基础 .机械工业出版社,2018.
作者简介:赵锁荣:(1993.1-),男(汉族),籍贯:甘肃省庆阳市,学历:本科,单位:陕西城际铁路有限公司,职称:助理工程师;研究方向:工程技术。