多功能動車組檢修技能實訓平臺設計

杜偉

（遼寧鐵道職業技術學院，遼寧 錦州121000）

1 軌道交通車輛維護與檢修實訓教學現狀

1.1 實訓教學現狀與問題分析

目前，鐵道機車車輛、動車組、城軌車輛維護與檢修相關專業的教學（實訓）設備多為成套購買、成本過高，且占地面積大，大多數學校沒有條件購買多套相同設備。因此在實際教學和訓練中，常因設備數量少，所能供學習和訓練的工作臺位有限，以某校動車專業為例，雖建成了動車組檢修實訓基地，但主要設備數量僅各有一套，遠遠不能滿足技能訓練學習，比如轉向架檢修實訓室建設成本為65 萬，提供的典型技能訓練工位，如車輪檢查器，只能滿足同時4 人學習；如車頂高壓檢修實訓室建設成本為40 萬，提供的典型技能訓練工位，如碳滑板更換作業，僅能供1 人練習，每次約8 分鐘，每課時練習人數僅為5～6 人；所以教學效率低，技能訓練效果有限。極大的影響了實訓教學或技能訓練的效率，學員在有限的時間內，有效學習時間和練習次數遠不能滿足要求。

1.2 實訓設備自主設計實踐

有效解決實訓設備問題的方法是自主研制。自主研制實訓設備通常是專業教師根據本校專業技能教學的特色和產業需求量身訂制的，具有很強的實用性、先進性，并且低成本、易維護，能很好地與專業實訓教學有機結合，滿足專業實訓教學要求。

陳宜建以“智能小產品實訓平臺”為例，設計平臺包括電源電路、單片機電路、蜂鳴器電路、按鍵電路、LED 指示電路、串口電路、LCD 顯示電路、溫度傳感器電路、實時時鐘電路等，有效補充了實踐教學設備，并且成本低、使用靈活方便、準對性強[1]。曾祥龍以智能化實訓設備在《電氣控制系統安裝與調試》課程中的應用，對電氣技術應用專業信息化實訓教學改革探索與實踐，融入自動檢測理念，提升了實訓效果[2]。葉暉對用于工業機器人典型應用培訓的實訓裝置進行規劃與設計，然后通過對多個工業機器人的典型應用模塊進行緊湊與優化設計，使其能夠在一個緊湊的實訓室空間成功應用，這對今后類似的工業機器人職業教育實訓項目設計具有一定的借鑒意義[3]。林愛云對汽車電氣教學實訓設備進行自主研究和開發，研究與開發了汽車電氣系統多功能教學實訓平臺，提升了教學效果，推動了本校的教學改革，而且不僅限于教學，還通過成立職業院校企業，產生了經濟效益[4]。李輝林開發應用了組合式多功能電工技術實驗實訓裝置，進一步提高了實踐教學的效率，并且為課程相關的科研工作和教學改革提供了全新的工作平臺[5]。

2 研究方法

以我校動車組檢修技術、鐵道車輛專業為目標，研究設計實訓操作平臺。在調研典型崗位基本操作技能、目前開設的實訓項目基礎上，對各項崗位基礎技能分析，形成典型的功能模塊；然后對各功能模塊進行結構設計、在線考核設計，最后進行集成化、小型化優化設計。

3 實訓平臺設計

3.1 系統組成

工作臺由4 個典型模塊組成，如下圖所示，分別為扳手訓練模板、防松線涂畫訓練模塊、通用測量尺訓練模塊、專用測量尺訓練模塊組成。每設計時模擬軌道交通車輛典型崗位典型操作技能，并保持與實際零部件結構尺寸及裝配關系相同；保持載荷條件一致、保持技能訓練時操作空間不變的原則，以保證技能訓練的真實性、保證技能操作中實際操作感受。

試驗臺機械機構由兩個底座、橫向軸套、滾珠盤、垂向作動器安裝座、橫向作動器安裝座、縱向作動器安裝座、加載梁等組成，如圖1 所示。

3.2 工作原理

3.2.1 扳手訓練模塊：模擬軌道車輛碳滑板更換作業項目，由模擬的受電弓碳滑板及支架組成，每工作臺設置該模塊兩個，分別安裝在工作臺短邊的兩側面，保持碳滑板與支架的原型尺寸、扳手空間、操作空間及碳滑板與支架的真實彈力，能夠訓練支架螺栓（M6）、軟連接線螺栓（M8）的拆卸、安裝、力矩確認、防松線涂畫。

3.2.2 防松線涂畫訓練模塊：訓練機械行業緊固件防松線涂畫技能，由不同角度的緊固件安裝支架組成，每工作臺設置該模塊四個，安裝在工作臺面之上。能安裝從小到大各規格的緊固件，并且能夠旋轉支架角度，調整板間距，能訓練對不同大小、不同朝向、不同操作空間的緊固件防松線的涂畫。

3.2.3 通用測量尺訓練模塊：模擬軌道車輛車軸外徑檢測作業項目，由小比例階梯軸及支架組成，每工作臺設置該模塊兩個，對向安裝在工作臺面之上，能夠訓練使用游標卡尺、外徑千分尺測量不同截面外徑、圓度。

3.2.4 車輛專用測量尺訓練模塊：模擬軌道車輛車輪尺寸檢測作業項目，由真實外型的車輛踏面組成，能夠進行車輪檢查器的技能訓練，每工作臺設置該模塊兩個，對向安裝在工作臺面之上；同時在結構側面設置不同尺寸的局部凹下，能夠訓練塞尺的使用技能。

結束語

本實訓平臺結構簡單，占地面積小，選取大中型實訓設備局部結構，保持了技能訓練的真實操作條件，在滿足教學要求的前提下，增加訓練工位，提高了實訓教學效率，節約了教學建設成本。