變流器地翻翻轉機及牽引變流器流轉車

馬晨陽 陳子健

（1.鐵科縱橫（天津）科技發展有限公司，天津 301800；2.齊齊哈爾四達鐵路設備有限責任公司，齊齊哈爾 161002）

變流器是列車上的關鍵部件，其質量會直接影響車輛直流制和交流制間的電能量轉換，關系到車輛運行的安全性。目前，變流器檢修前的調運、翻轉工作多采用人工操作天車的形式進行，很大程度受現有空間和工人操作技術的限制。本文研制的變流器地翻翻轉機及牽引變流器流轉車，采用柔性精確定位，可快速一次完成對變流器工件的翻轉操作，在不損傷工件的情況下大幅提高檢修效率，同時有效保障工人的安全性。

本設備主要用于變流器在組裝拆解過程中的翻轉工序，可對運轉輸送車運送至翻轉工位的變流器進行翻轉。整機由底座、進給機構、升降機構、翻轉機構、卡緊機構及控制系統組成，是一種牽引變流器新型翻轉模式。牽引變流器流轉車可實現智能流轉運輸。項目設計合理、結構緊湊、工藝先進、操作簡便、運行穩定可靠、智能化程度較高，是牽引變流器新型的翻轉模式，實現智能流轉運輸。

1 變流器地翻翻轉機

變流器地翻翻轉機主要由整體底座、進給機構、升降機構、翻轉機構、卡裝機構及控制系統等組成[1]，見圖1。

圖1 整機結構圖

1.1 整體底座

整體底座作為翻轉機的基座，起到固定和定位的作用。它采用標準型材焊接結構，整體剛性好，穩定性好。兩側翻轉機構通過直線導軌與整體底座連接，既可保證設備整體的穩定性，又能保證兩側翻轉機構擁有足夠的定位精度。

1.2 進給機構

進給機構由減速電機、梯形絲杠、風琴護罩及檢測開關等組成[2]。梯形絲杠轉動驅動旋轉機構在底座上完成進給動作。在進給機構的前后位置設有檢測開關，可定位進給機構的行程。

1.3 升降機構

升降機構由立柱、直線導軌、高精度梯形絲杠、絲杠護罩及伺服電機等組成[3]。高精度梯形絲杠具有自鎖作用，可防止翻轉過程中升降機構上下位置的變化。兩側立柱上的直線導軌保證運動精度，左右兩側伺服電機同步控制，且設有位移傳感器進行閉環反饋，保證升降過程的絕對平行及同步，從而杜絕工件在升降和翻轉過程中受到扭力損壞。

1.4 翻轉機構

翻轉機構由伺服電機、減速器以及回轉支承軸承等組成[4]。左右兩側旋轉伺服電機同步控制，且設有旋轉編碼器進行閉環反饋，保證翻轉過程的絕對同步，防止工件在翻轉過程中受到扭力損壞。

1.5 卡裝機構

卡裝機構主要由橫梁、卡緊座、定位機構、U形卡具、緩沖機構、檢測開關、減速電機、左右旋梯形絲杠以及風琴護罩等組成[5]。

1.6 控制系統

控制系統采用西門子PLC作為控制單元[6]。翻轉機的升降動作與翻轉動作全部采用西門子伺服電機作為驅動，同時采用位移傳感器監控控制翻轉機兩側升降同步，采用sick高精度旋轉編碼器監控控制兩側旋轉電機同步，通過PLC差補同步控制功能精準控制兩側翻轉單元動作同步，實現全閉環控制。電控系統分為自動/手動兩種控制方式，正常工作時使用自動方式。手動模式為檢修或者調試設備時使用。同時，它配有急停按鈕，在緊急情況下可以按下急停按鈕，使設備停機，防止事故發生。

1.7 設備主要技術參數

設備的主要技術參數，如表1所示。

表1 設備的主要技術參數

2 牽引變流器流轉車

2.1 牽引變流器流轉車的功能及系統構成

牽引變流器流轉車兼容各種型號的牽引/輔助變流器，主要包括CRH3系列牽引/輔助變流器、標動250/350牽引/輔助變流器、京張牽引輔助變流器，見圖2。

圖2 牽引變流器流轉車的系統結構

輸送車配置遙控器具有倒、順行駛功能，引導轉運車準確進入翻轉工位，制動性能安全可靠。以電動機為驅動及轉向動力，后側為動力驅動，前側為轉向控制，輪胎為無痕輪胎，傳動系統穩定可靠，整車緩啟動。對于尺寸不同的變流器，裝載面設置相應的調整工裝，設有緊急急停裝置和報警裝置，具有斷電急停功能。斷開控制后，轉運車自動剎車。

由于工件較重，又需正反兩種擺放形式，型號尺寸較多，設置機械性擋邊。吊裝必定會對變流器造成磕碰，損壞漆面，因此翻轉機運輸車上設置了一個隨動平臺和標尺。標尺是方便吊裝參照。隨動平臺是在變流器與車存在一定的放置誤差時，依然可以完成自動翻轉。

2.2 設備主要技術參數

設備的主要技術參數，如表2所示。

表2 設備的主要技術參數

3 工作流程

操作者遙控牽引變流器流轉車翻轉區，此時流轉車再次鎖定，兩側卡緊機構同步落下，在接近流轉車時升降伺服電機進行減速。在卡爪緩沖機構檢測到牽引變流器已落到流轉車上后，U形卡具打開，進給機構退回，并解鎖輸送車，開車行至人工卸料位，完成整個翻轉流程。

4 結語

變流器地翻翻轉機及牽引變流器流轉車具有較強的應用價值，實現了全過程自動化，改變了傳統人工吊裝帶翻轉的生產作業方式，實現了機械自動化作業，符合工藝要求，降低了勞動強度，大幅提高了生產作業效率與質量，有助于確保行車安全。