关于数控不落轮镟床挡屑装置的设计与研究

关于数控不落轮镟床挡屑装置的设计与研究

朱勤杰,苏飞鹏,过林舟

（福州地铁集团有限公司运营事业部，福建 福州  350000）

摘要：随着科技的不断发展，轮对镟修设备不断更新换代，技术也不断提升，目前已经成为铁路车辆维护中不可或缺的一环。然而，在镟修作业过程中，由于车轮和刀具之间的摩擦和切削，会产生大量的铁屑，这些铁屑若飞溅到列车转向架上被带到正线，会造成正线设备故障，甚至对列车行车安全造成很大的影响，因此，必须设计和研究挡屑装置。本文将探讨数控不落轮镟床挡屑装置的设计与研究。

关键词：数控不落轮镟床；镟修作业；挡屑装置

引言

轮对是铁路车辆重要的组成部分，其几何形状和表面质量直接影响铁路车辆的行驶性能和安全性能。轮对镟修是一种重要的轮对加工修复工艺，它主要是对轮对表面进行修整和几何尺寸校正，以保证列车的正常运行和安全性能。

不落轮镟床是轮对镟修设备的一种，其主要特点是采用不落轮设计，能够实现列车不解编的前提下对车轮进行全面修复和加工。不落轮镟床采用模块化设计，能够根据不同的轮对尺寸和形状进行快速调整和加工；其控制系统采用数控技术，能够实现对轮对表面和几何尺寸的高精度加工和控制。不落轮镟床具有加工范围广、加工效率高、精度高等优点，已经成为轮对镟修领域的重要设备

一、不落轮镟床目前存在的缺点

在不落轮镟床镟修车轮过程中，会产生大量的铁屑，这些铁屑会影响加工效果和加工效率，同时还存在被带到正线造成正线设备故障，甚至影响行车安全的隐患。因此，需要设计一种不落轮镟床挡屑装置，能够有效地防止铁屑飞溅，保证加工效果和加工效率，同时能间接提高行车安全。不落轮镟床在没有挡屑装置的情况下，会存在以下缺点：

1.加工效果差和加工效率低。加工过程中产生的长条状铁屑会随着车轮旋转而无规则乱甩，存在卷入车轮与驱动轮之间的风险，会导致轮对打滑，以及导致车轮表面出现明显压痕，甚至需要再次进行镟修，严重影响加工效果和加工效率。

2.影响车轮使用寿命。本来按正常镟修结果会符合镟修验收标准，但是有时由于铁屑的压痕过深、过长，需要进行多次补刀，镟修的切削量增加，造成不必要的浪费，严重影响车轮使用寿命。

3.清理铁鞋费时费力。由于铁屑可能会飞溅至转向架上，需要作业人员在镟修作业结束后耗费大量时间依次检查每一个转向架，为降低人工检查遗漏的概率，还需进行二次复检。既费时费力又不能保证完全清理铁屑。

4.安全性差。不落轮镟床加工时，崩片状铁屑会无规则飞溅，一方面对工作人员的安全构成威胁，另一方面，当铁屑飞溅到转向架隐蔽处，又因为车辆运行的震动而掉落在正线上，会造成正线设备故障，甚至影响行车安全。

综上所述，没有挡屑装置的不落轮镟床存在较多的缺点，因此需要设计一种高效的挡屑装置，能够有效地遮挡铁屑，提高加工效果和加工效率，同时也符合经济镟修要求。

二、不落轮镟床挡屑装置的设计与研究

（一）设计一种高效的挡屑装置，需要考虑以下几个方面的可行性：

1.遮挡效果：挡屑装置应该具备较高的遮挡效果，避免它们胡乱飞溅。

2.适应性：挡屑装置应该具有较好的适应性，能够适应电客车、工程车辆的轮对加工，且与电客车、工程车辆在轨道上的正常通行互不干涉。

3.操作简便：挡屑装置的设计应该尽可能的简单易用，方便操作人员进行清理和维护。

4.安全性：挡屑装置应该能够有效避免铁屑的飞溅，且自身无锋利的棱角，并张贴警示标识，保障工作人员的安全。

5.经济性：挡屑装置的设计应该尽可能地经济实用，不会对整个设备造成过多的额外成本。

（二）基于以上考虑，设计可行性高的挡屑装置可以采用以下方案：

不落轮镟床挡屑装置的主要原理是利用机械结构，将铁屑从加工区域收集到断屑器区域集中处理。具体来说，根据不落轮镟床的加工区域，确定挡板的位置和形状，保证挡板能够完全遮挡加工区域，并且在不影响加工质量和效率的前提下，设计了一个可翻页的L型挡板结构，将铁屑导向集中处理区域，再通过集中处理设备进行处理和回收。最后配合吸附式挡屑装置：在不落轮镟床的加工区域上方安装一个吸附装置，通过负压将细小的铁屑吸附到设备内部，并通过过滤器进行分离和收集，从而达到良好的挡屑效果。

（三）增加挡屑装置后，不落轮镟床将会具有以下优点：

1.挡屑装置能够有效地遮挡铁屑，避免它们胡乱飞溅，同时也使得清理和维护更加方便和简单。

2.提高作业效率、降低生产成本：增加挡屑装置后，可以有效避免铁屑的飞溅，从而减少检查转向架的流程，以及重复镟修的次数，可以减少清理和维护时间，提高了作业效率，且避免了车轮被过多的镟修，降低了生产成本。

3.提高安全性：增加挡屑装置后，可以有效避免铁屑的飞溅，一方面增加了作业人员的安全性，另一方面避免铁屑被带到正线上，间接提高了行车安全性。

综上所述，增加挡屑装置后，不落轮镟床将会具有较多的优点，能够提高作业效率和安全性，同时也符合经济镟要求，对于轮对加工行业来说是一个非常有益的改进。

（四）尽管增加挡屑装置有很多优点，但是也可能会带来一些缺点，下面是一些可能的缺点：

1.设计和制造成本：增加挡屑装置需要进行设计和制造，这将会增加设备的成本。同时，挡屑装置也需要不断维护和保养，增加了设备的使用成本。

2.与设备的兼容性问题：挡屑装置需要与不落轮镟床兼容，如果不能很好地集成，可能会影响设备的正常运行和加工效果。

3.对生产效率的影响：如果挡屑装置的设计不当或者安装不到位，可能会与行车干涉，需要在镟修前拆卸挡屑装置，在轮对到位后再安装挡屑装置，重复的拆装作业，会严重影响生产效率。

4.对作业安全性的影响：如果挡屑装置设计不当或者安装不到位，可能会与行车干涉，在牵引作业时，如果未做好互控，及时拆卸挡屑装置，可能会造成设备损坏，甚至人身事故。

总的来说，增加挡屑装置后，可能会带来一些缺点，需要在设计和使用过程中充分考虑这些问题，确保挡屑装置的性能和效果能够符合实际需求。

三、未来的展望

随着制造技术和工艺的不断提高，数控不落轮镟床挡屑装置的设计和性能也需要不断改进，以满足不断变化的加工需求和安全要求。以下是一些可能的改进方向：

1.自动化控制：将挡屑装置与自动化控制系统集成，实现对挡屑装置的自动监测和控制，进一步提高生产效率和加工精度。

2.提高遮挡效率：通过改进挡屑装置的设计和结构，提高遮挡效果，避免铁屑的飞溅和漏出。

3.减少维护和保养成本：改进挡屑装置的结构和材料，减少维护和保养成本，延长使用寿命，提高经济效益。

4.提高兼容性：通过改进挡屑装置的结构和安装方式，提高与不落轮镟床、牵引列车作业的兼容性，确保挡屑装置的正常使用和使用效果。

5.实现全面监测：结合传感器和数据处理技术，实现对加工过程的全面监测和控制，避免铁屑对加工精度的不良影响。

四、结语

综上所述，不落轮镟床挡屑装置的改进方向主要是以提高自动化程度、遮挡效果、减少维护和保养成本、提高兼容性和实现全面监测为主要目标，以满足未来的加工需求和安全要求。

参考文献：

[1]不落轮镟床及其在地铁车辆轮对镟修中的应用研究[J].张文君.大科技.2015(35).

[2]浅谈地铁数控不落轮镟床[J].姚曙.都今日科苑.2013(12)：128.

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[4]地铁车辆段数控不落轮镟床设计接口分析[J].姚应峰.铁道标准设计.2013(06).