梁志高
(國能朔黃鐵路發展有限責任公司機輛分公司,河北滄州 062350)
隨著社會的發展與科技的進步,軌道交通獲得了快速的發展與應用。在鐵路運輸運力的不斷增加的同時,對于機車的檢修水平提出了更高要求,機車檢修裝備作為機車檢修的重要組成部分,其運行的可靠性直接關系到機車檢修的作業的安全與作業效率。
在機車檢修作業中,電動架車機的應用極其普遍,受諸多因素影響、電動架車機在使用過程中會出現各種故障,嚴重影響其使用性能發揮和作業人員人身安全,為提高機車檢修效率、保障作業安全,需要認真查找故障原因,并采取針對性措施逐項予以解決。
電動架車機用于鐵道車輛制造企業和修理單位對軌道機車、車輛、動車組等軌行車輛的車體、轉向架及其他部件進行維修和更換作業進行車體總成或整車舉升操作。主要由傳動裝置、機架、托架及同步控制裝置組成,4 臺為一組,同步進行作業。作業過程中,作業者通過手動調整托架位置,將4 個托架置于同一水平面,設備操作人員將設備控制按鈕調整至“同步”位,開始進行機車車體的舉升或下降作業(圖1)。

圖1 電動架車機
通過對電動架車機的日常檢修活動時間進行梳理與統計(表1):2019 年1—12 月份期間,發生故障51 次,總處理時間為1756 min,月均故障4.25 次,月均故障維修時間146.3 min。

表1 2019 年1—12 月份電動架車機故障維修時間統計
在上述故障發生后,其相應的故障表現形式,其中以托架對位完成后不在同一基準面最多(表2),累計因此產生的故障中斷時間892 min,達到總故障中斷時間的51%;其次為自動調整頻繁不同步,占總中斷時間的37%;其他的故障形式約占總故障中斷時間的12%。

表2 電動架車機故障形式統計
通過對電動架車機故障表現形式進行深入分析,架車機(中斷時間總計1756 min)的主要故障及原因見表3。

表3 電動架車機故障類型統計
(1)車體基準面不一致。機車進入架車程序后,由于機車軸重分配不均,導致車體的架車基準未處于同一水平面內,致使電動架車機托架存在高低不一致的情況,從而引發同步控制系統頻繁調整現象。
(2)架車基準不一致。電動架車機安裝時間較長且使用較為頻繁,安裝基礎及架車股道頻繁進行增重及減重作業,導致安裝基準及股道鋼軌發生變形、位移,從而導致電動架車機托架高度不一致,發生超調或錯調現象。
(3)機架升降指示精度較低。由于電動架車機的升降指示精度為厘米級,而其同步控制系統調整精度為毫米級,操作人員在對位及調平過程中,受精度不足及觀察誤差等因素影響,導致調整范圍大幅超出同步控制系統的調整精度,從而引發電動架車機的操作故障。
(4)電器部件不良及傳輸線路故障。主要形式有軸編碼器本體故障、軸編碼器至配電柜PLC 線路故障或干擾導致的脈沖信號丟失、臺鎬絲杠與軸編碼器連接松動甚至脫落導致數據不同步等。
根據架車機故障現象的發生情況及原因分析,陸續采取如下改善措施,對架車機故障進行專項整治。
(1)統一基準零點。使用水平儀設定架車機基準點,調整各抬托架與基準點保持一致,并在該部位粘貼“0”起點(圖2)。

圖2 統一基準
(2)提高標尺精度。采用精度為0.1 mm 的標準尺替代現有的厘米級標準尺,提高設備標尺精度(圖3)。并加裝設備標尺專用指針,規范指針大小及樣式,從而減少操控者的視覺誤差。

圖3 提高標尺精度
(3)編碼器統型配置。由于不同廠家、不同品牌的軸編碼器其脈沖發生時機及策略差異,可能導致信號接發不一致,針對該問題通過統一編碼器型號、數據接口類型,并對數據電纜統一進行防干擾處理,從而提高數據接發的準確性(圖4)。

圖4 編碼器統型
(4)電器部件及線路采用壽命管理。對軸編碼器、PLC 控制部件及相關線路采用壽命管理,完善壽命管理臺帳,針對臨近壽命期限的軸編碼器及線路等提前進行更換,防止因部件不良、電線老化造成的設備突發故障。
(1)電動架車機故障頻次明顯下降。2021 年,通過對電動架車機一年的運行故障統計,發現故障頻次由整治前的4.25件/月下降至0.58 件/月,故障處理時長也由146.3 min/月降至13.25 min/月,故障率下降明顯(表4)。

表4 2021 年1—12 份月電動架車機故障維修時間統計
(2)各類故障率均得到有效下降。自電動架車機運行精度整治及故障防范措施實施以來,通過對2020 年4 月至2021年3 月期間的各類故障維修用時進行統計,并與之前數據進行對比,發現電動架車機各類型故障均得到了有效控制(圖5)。

圖5 整治前后電動架車機故障類型對比
通過架車機故障類型分析,發現設備故障集中發生在設備運行精度無法保證的情況下,因此故障分析思路從設備操作流程出發,分析每一個環節可能導致的誤差因素,并逐項制定整改措施,通過跟蹤運行狀況,反復實踐完善,有效提高了架車機的運行品質。在保障檢修作業人身安全的同時,大幅壓縮了設備維修工時,為機車檢修水平提升奠定了良好基礎。