杜 萍

(鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司機械環(huán)工處，天津 300251)

1 概述

我國目前引進的內(nèi)燃大功率機車主要有HXN3和HXN5兩種。分別由大連機車廠和戚墅堰廠與美國的EMD和GE兩家公司合作開發(fā)。由于和諧型大功率交流機車在設(shè)計理念、結(jié)構(gòu)形式、傳動方式、集成化程度以及控制技術(shù)方面與國內(nèi)既有機車有著較大區(qū)別，從而也決定了維護保養(yǎng)、檢修的理念和模式存在著較大的不同。從2種和諧機車外方建議的檢修修程和檢修作業(yè)內(nèi)容來看，大功率機車運行1年或20萬km以下，基本以性能和安全性檢查為主;運行2年或50萬km以上，以深度檢查和定期檢修為主。根據(jù)GE/EMD提供的檢修/維護修程規(guī)定，機車檢修周期結(jié)構(gòu)為:新造(大修)——二年修——四年修——六年修，僅就HXN5型大功率內(nèi)燃機車動力組二年修程檢查檢修工位設(shè)置進行探討。

2 GE大功率內(nèi)燃機車動力組結(jié)構(gòu)介紹

GE大功率內(nèi)燃機車柴油機采用的動力組，是一個整體更換的部件。其大部分組件需隨動力組整體拆卸后再進行分解，否則無法予以拆卸。動力組主要包括如下單元:氣缸蓋裝配附件(內(nèi)含氣缸蓋罩、搖臂組件、搖臂軸、搖臂軸座、橫臂組件、推桿組件、噴油器、減壓閥、燃油管、氣門彈簧、氣門彈簧座、鎖夾、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、氣門、氣缸蓋);氣缸套/座組合(內(nèi)含氣缸套、氣缸定位座、頂杠組件、噴油泵、高低壓油管);活塞連桿組(內(nèi)含活塞組、活塞裙、活塞銷、連桿、活塞環(huán))。動力組主要部件如圖1所示。

3 動力組修程介紹

二年修是以中等范圍(主要部件)檢修解體，恢復(fù)基本性能為目的，在完成規(guī)定的檢修周期和運用安全可靠的基礎(chǔ)上，盡力減少“過剩”修。GE/EMD動力組二年修規(guī)范通常情況下采取抽檢方式，以保持其良好的運用狀態(tài)。每次抽檢原則上任意抽取2個或4個動力組，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)有1個動力組狀態(tài)異常時，擴大1倍抽檢，直至全部拆檢。但在目前，國內(nèi)二年修仍按動力組進行全面解體檢修配置檢修設(shè)備以及輔助設(shè)施。

圖1 動力組主要部件結(jié)構(gòu)

圖2 動力組檢修流程

4 動力組檢修工藝設(shè)計

(1)動力組檢修流程

動力組主要檢修流程為:動力組自柴油機上拆解→動力組各零部件分解→各零部件清洗→各零部件檢查/檢修→動力組組裝→動力組在柴油機上總組裝。其具體流程詳見圖2。

(2)動力組檢修工位設(shè)計

根據(jù)以上工藝流程可將動力組檢修分間設(shè)計為:動力組分解區(qū)、動力組零部件清洗區(qū)、動力組檢查/檢修區(qū)三大區(qū)域。

①動力組分解區(qū)

動力組自柴油機間拆下進入動力組分解區(qū)后，進行動力組各零部件的進一步分解。分解區(qū)根據(jù)動力組結(jié)構(gòu)組成，可設(shè)置動力組總分解工位、氣缸蓋分解工位、氣缸套/座分解工位、活塞連桿分解工位，詳見圖3。

圖3 動力組分解區(qū)工位布置

②動力組零部件清洗區(qū)

考慮零件清洗對檢修車間環(huán)境的影響及清洗設(shè)備利用率的提高，動力組分解后的各個零部件可送至專門的零件清洗區(qū)進行清洗，清洗區(qū)內(nèi)設(shè)置具有兼容性的清洗設(shè)備。

③動力組零部件探傷區(qū)

對于需進行探傷檢查的零部件，清洗干燥后送至統(tǒng)一設(shè)置的探傷區(qū)。對連桿組件、活塞組、軸類零件、氣門彈簧、氣缸蓋火力面分別進行磁粉探傷。對活塞裙進行著色探傷檢查。

④動力組檢查/檢修區(qū)

經(jīng)過清洗、探傷后的各零部件回到動力組檢查/檢修區(qū)送至各對應(yīng)檢修工位，進行對各零件的檢查檢修，并完成各零件的組裝。可設(shè)置活塞連桿檢修區(qū)、氣缸套檢修區(qū)、氣缸定位座檢修區(qū)、氣缸蓋檢修區(qū)，詳見圖4。

圖4 動力組分解區(qū)工位布置示意

氣缸蓋檢修區(qū)主要完成以下工作:各零部件清潔度檢查;氣門導(dǎo)管、氣門座、噴油器套筒運用狀態(tài)及裝配狀態(tài)檢查，并清除輕微不良狀態(tài)，必要時更換;氣缸蓋側(cè)漏試驗、氣門導(dǎo)管孔徑尺寸公差和圓度公差檢測、氣門座與氣門導(dǎo)管孔同軸度檢測、氣門桿徑尺寸公差和圓度公差測量、安裝氣門、安裝氣門蓋板、安裝氣門附件、安裝噴油器、安裝橫臂、搖臂軸座/軸、安裝氣缸蓋孔塞、氣門座安裝孔徑尺寸公差和圓度公差檢測、壓裝氣門座、拔氣門導(dǎo)管、氣門導(dǎo)管安裝孔徑尺寸公差和圓度公差檢測、壓裝氣門導(dǎo)管、修正氣門座與氣門導(dǎo)管孔徑同軸度。

活塞連桿檢修區(qū)主要完成以下工作:連桿組預(yù)裝配、連桿組尺寸公差及形狀位置公差檢測、連桿組分解、活塞銷孔徑、活塞環(huán)槽檢測、活塞銷軸徑檢測、活塞連桿組裝配。

氣缸套檢修區(qū)主要完成以下工作:檢查氣缸孔表面狀態(tài)、冷卻水腔表面清潔度及穴蝕狀態(tài)、修復(fù)輕度不良、檢查氣缸孔徑。

氣缸定位座檢修區(qū)主要完成以下工作:清潔度檢查并安裝頂桿裝配、安裝噴油泵、壓裝氣缸套。

動力組組裝區(qū)主要完成以下工作:安裝推桿裝配、搖臂裝配和氣缸蓋罩;安裝活塞組;安裝活塞連桿組固定器。

(3)應(yīng)用實例

通過以上對動力組檢修工藝流程的研究分析，在HERB大功率內(nèi)燃機車檢修基地設(shè)計項目，動力組檢修分間設(shè)備平面布置如圖5所示。

圖5 動力組檢修分間設(shè)備平面布置

5 結(jié)論

根據(jù)上述對動力組檢修工藝的研究，可以勾勒出滿足上述檢修工藝需求所需要的各項檢修設(shè)備及檢修工位的布置形式。另由于各工位完成檢修的內(nèi)容及所需時長不同，為使各工位工裝設(shè)備利用率達到最高，可將所需時長較長的工位設(shè)置數(shù)量增加。據(jù)此可以將動力組檢修設(shè)備集成為流水線形式，降低建設(shè)成本，節(jié)約了資源。同時設(shè)備利用率、勞動生產(chǎn)率也會大幅度提高，管理成本大幅度減少，相應(yīng)降低了運營成本。

［1］彭輝水，李艷，肖功彬，劉雄，崔巍.120 km/h大功率交流傳動內(nèi)燃機車的粘著控制［J］.機車電傳動，2011(1):4-5.

［2］柳占宇.HXN3型大功率交流傳動內(nèi)燃機車車體［J］.內(nèi)燃機車，2009(10):31-33.

［3］鄒志超，徐永綏，張軍.HXN3型大功率交流傳動內(nèi)燃機車機油系統(tǒng)設(shè)計［J］.內(nèi)燃機車，2011(9):23-26.

［4］王大偉，朱建偉.HXN3型大功率交流傳動內(nèi)燃機車牽引系統(tǒng)［J］.內(nèi)燃機車，2011(9):21-23.

［5］郝金偉.HXN5型大功率交流傳動內(nèi)燃機［J］.機車電傳動，2009(2):1-5.

［6］陳智豪，張義，楊格，何良.HXN5型大功率交流傳動內(nèi)燃機車電傳動系統(tǒng)［J］.大功率交流技術(shù)，2010(3):46-50.

［7］蔡紅霞，孫玉郎.HXN5型機車網(wǎng)絡(luò)控制原理有典型故障排查方法［J］.鐵道機車車輛工人，2012(6):47-49.

［8］張光明，侯曉燕.HXN5型機車轉(zhuǎn)向架［J］.內(nèi)燃機車，2013(3):1-4.

［9］李靈軍.淺析HXn5內(nèi)燃機車牽引電機的健康度［J］.電機技術(shù)，2012(1):22-25.

［10］李倬濱，王元珠，喬英忍.引進大功率機車基型車的設(shè)計特點及運用［J］.鐵道機車車輛，2008(28):40-47.