SP216蓄能制動器拆裝作業臺的設計

許諾

摘要：SP216蓄能制動器拆裝作業臺是根據SS8、SS9電力機車上蓄能制動器的結構特點和內部力學特性而設計制造的一臺專用工裝設備，主要作用是拆卸和安裝SP216蓄能制動器，以進行蓄能制動器的大修工作。它的設計制造的成功有效地提高了北京機務段SS8、SS9電力機車的大修工作效率。

關鍵詞：蓄能制動器 力學特性 絲杠傳動 電氣控制 生產

效率

1 概述

SP216蓄能制動器屬電力機車基礎制動裝置的一部分，它與踏面制動器配套使用，主要作用是機車停車后對機車實行停車制動，防止機車在坡道上滑行。北京機務段在進行電力機車檢修時需要對蓄能制動器進行拆卸、檢查、整修、安裝。由于蓄能制動器內主壓縮彈簧和壓縮彈簧的工作高度載荷的和不小于10367N，所以在拆卸和安裝時存在著很大的危險，在沒有專用工裝設備時根本無法拆裝，故需要設計制作一臺專用工裝設備來進行蓄能制動器的拆裝作業。SP216蓄能制動器拆裝作業臺的設計制造成功順利地解決了這一難題，此蓄能制動器拆裝作業臺采用普通絲杠傳動系統，拆卸過程中有效地平衡了彈簧緩解時較大的彈力，安裝過程中速度較慢，控制系統采用點動控制，順利地消除了安裝過程中的安全隱患。

2 主要技術參數

①拆裝臺長、寬、高：1600mm、500mm、658mm。②減速機功率：1.1kw。③所需電源：三相380V 50Hz 。④輸出轉速：82r/min。⑤卡盤行程520mm。⑥卡盤行走速度：656mm/min。

3 主要結構設計及關鍵問題解決

蓄能制動器拆裝作業臺主要有電機、減速器、絲杠傳動系統、軌道及托板、臺面及卡槽、底座、電氣控制系統等組成。

3.1 托板、軌道、絲母絲杠傳動裝置、輪對、卡盤和減速器共同組成走行裝置。托板采用兩片厚20mm的45鋼板制作，結構牢固可靠，承受載荷大，能夠很好地滿足工作要求。軌道采用兩條平行的10號槽鋼與兩頭立板焊接而成，槽鋼為碳素結構鋼，強度和硬度均能達到要求，保證了卡盤的直線運動。絲杠定位一頭采用聯軸器、一頭采用軸承定位。絲母座兩頭軸頭與托板的配合采用間隙配合，一方面解決了絲杠受徑向力的問題，另一方面消除了由于軌道受力偶矩時的微小撓度所帶來的誤差。由于蓄能制動器和絲杠傳動機構不在一水平面內，故設計4對輪對，保證了結構緊湊，平衡了由于彈簧彈力造成的傾覆力矩。卡盤采用一片20mm厚度鋼板焊接4條卡抓而成。卡抓的尺寸設計根據蓄能制動器的后座的尺寸設計，防止了拆卸或安裝時因彈簧的不穩定彈力而造成的徑向位移的發生。卡盤后軸上銑有一開口，和托板上軸銷配合，這樣以來卡盤可以隨時更換，大大提高了維修效率。減速器采用立式擺線針輪減速器，電機功率1.1kw，減速比為17，輸出轉速82r/min。

3.2 底座及臺上固定裝置。蓄能制動器拆裝作業臺底座采用10號槽鋼焊接而成，考慮到彈簧的彈力很大，在底座結構設計時特別焊接了加強板，有效地防止了底座的彈性變形，由于拆裝蓄能制動器時會存在應力集中現象，故在應力集中的地方采用兩塊20mm厚的鋼板做立板，一塊安裝絲杠軸承座，另一塊安裝減速器，兩立板之間連接軌道，兩板相距1100mm，并有4條支腿與底座相連，加強板加強，結構牢固，不宜變形。工作臺的臺面由4塊形狀不同的鋼板連接，兩頭的兩塊與立板焊為一體，中間兩塊與立板用螺栓連接，便于拆卸、維修。臺面上卡槽與其中一塊固定的面板焊接成一體，卡槽是根據蓄能制動器底座專門設計的快裝裝置，便于蓄能制動器的固定。

4 主要創新設計

4.1 走形裝置中輪對的設計。由于軌道連接形式為焊接，無法拆卸，為滿足日后作業臺的檢修，需要對絲杠和絲母進行拆卸，這就對輪對的設計提出了要求，必須靠拆卸輪對來實現絲杠傳動系統的分解，故設計輪對時兩對設計有緣，兩對無緣，從而滿足了拆卸要求，同時有緣輪對起導向作用。

4.2 卡槽快裝裝置設計。根據蓄能制動器的結構特點和安裝特性，考慮到安裝的方便快捷和固定牢靠，臺面上蓄能制動器的固定裝置設計成卡槽快裝裝置。快裝裝置由卡槽和底板組成，蓄能制動器外形不一，兩外殼安裝粗糙，故設計了底板來消除因蓄能制動器外形不一而帶來的形狀誤差，底板上焊接4條柱銷正對蓄能制動器底座上的4條通孔。卡槽上設計安裝了4條螺栓，擰緊4條螺栓就能把蓄能制動器牢固地緊固在底板上，既放表快捷又簡單省時。

4.3 絲母座與托板的配合設計。絲母座兩軸頭與托板的配合采用間隙較大的間隙配合，最大徑向間隙為3mm，兩托板之間的距離大于絲母座兩軸臺的距離，最大間隙達4mm，既消除了絲杠軸所受徑向力，又為絲杠受沖擊力起到緩沖作用，有效地保護了絲杠傳動系統。

5 小結

SP216蓄能制動器拆裝作業臺經過精心設計制造，現在已經投入使用，是北京機務段SS8、SS9電力機車的大修時必不可少的工裝設備，它在設計時既滿足了生產上的功能要求，又符合人體工程學原理，拆裝作業中有效地克服了蓄能制動器中彈簧的巨大彈力，結構穩固，保證了作業安全，使用者使用時輕便快捷，控制靈活，大大提高了生產效率，之前的蓄能制動器拆裝檢查一臺需用1天的時間，用蓄能制動器拆裝作業臺工作一天可拆裝檢查4-5臺，提高了生產效率4-5倍，如果只實現拆裝作業緊需要不到10分鐘時間，同時提高了機車檢修質量，保證了機車制動安全，為我段的電力機車的檢修工作做出了貢獻。

參考文獻：

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致謝：

在設計制造SP216蓄能制動器拆裝作業臺的過程中，得到了北京機務段領導的大力支持，也得到了北京設備車間、檢修車間的大力協助，在此特別提出感謝！