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3.6.3制动室工位信息系统硬件的配置21

第四章结论21

参考文献22

第一章前言

随着改革的不断深入和国民经济建设的迅速发展，铁路作为国民经济的大动脉，为适应快速发展，我国铁路将提速、重载作为今后的发展目标和方向。

而提速、重载的前提是确保行车安全。

因此，车辆的技术结构和检修质量是能否实现提速、重载和确保行车安全的决定因素。

列车速度越高对车辆制动机质量就要求得越高。

对于我们货车修理部门来说，如何提高货车检修质量和检修效率则是关系到能否实现铁路的高速安全运输和铁路事业不断向前发展的一个重要课题。

选择货车车辆段制动室设计的课题，本着学以致用的原则。

根据设计任务书的要求，运用所学的知识，结合本段实际情况。

以及货车车辆制动机发展的趋势，经过多方考察，完成对货车运用车辆段站修制动室工艺工装布置和有关主要设备的选型。

将一些先进的设备和技术运用到车辆制动机检修工艺中，以既能提高工作效率和检修质量，同时又能减轻职工的劳动强度、改善职工的作业环境；

采用直线式流水线为主的检修工装布局，选择具有HMIS接口先进的设备，形成数据共享。

第二章总体方案设计

　　按货车检修工艺要求确定工装

2.1.1　　确定制动阀检修需要的工装

制动阀（GK阀、103阀、120阀、紧急阀）检修工艺要求外部清洗应具有外观清洗设备，对阀内弹簧进行测量自由高度及加压后的尺寸测量需要弹簧检测仪器，滑阀与座、节制阀与座需要研磨机，研磨后应进行清洗，应有二次清洗设备，制动阀组装后应进行充气试验、漏泄试验、缓解感度试验、制动灵敏度试验、缓解试验、紧急制动孔试验、稳定性试验、制动安定试验等各项试验，应配备试验设备

2.1.2　　确定制动软管检修需要的工装

制动软管检修工艺要求通过试验、气密性试验、强度试验、风水压试验应配备软管风水压试验工装。

2.1.3　　确定折角塞门检修需要的工装

折角塞门检修后应以600KPa风压试验，应有塞门试验器。

　　以工艺工装确定房屋内工艺工装布局

根据《铁路工程设计技术手册房屋建筑篇》中的制动室参考面积和实际情况，设定为长30m宽9m，面积270m

，地面采用水磨石地面，内墙面平整，用铝合金间壁，根据工艺流程划分为塞门软管检修间，清洗、分解间，检修、组装间,试验间和存放间。

配件采用输送机在各工作间内传送，输送机安设在一侧，贯穿五个工作间。

2.2.1　　塞门、软管检修间的工装设置

安全阀、缓解阀、折角塞门、制动软管在此间进行检修试验，利用铝合金间隔，面积约33m2,根据检修的需要安设工具柜，检修工作平台，缓解阀试验台，安全阀试验台，塞门试验台，软管风水压试验，软管存放架等。

2.2.2　　清洗、分解间的工装设置

三通阀、分配阀及控制阀在此间进行外部清洗，清洗后在工作台上进行分解；

此间面积约53m2、安设有外部清洗机，两个分解工作台，工具柜等。

2.2.3　　检修、组装间的工装设置

配件在此间进行超声波清洗，弹簧测试，模板硬度试验，滑阀及座节制阀及座的研磨，二次清洗，制动阀组装等工作，此间面积约97m2，安放有超声波清洗机，二次清洗机，弹簧弹力试验台，模板硬度试验台，滑阀节制阀研磨机，组装工作台，工具柜等。

2.2.4　　试验间的工装设置

组装后的制动阀再次进行各项试验，此间面积约36m2，安设

有台701试验台、120控制阀及空重车自动调整装置微控试验台。

2.2.5　存放间的工装设置

将检修试验合格的制动阀、安全阀、软管等配件在此间进行进行图打检修标记，按照不同的类型配件存放于相应存放架。

此间面积约29m2，安设有分配阀、三通阀、紧急阀、安全阀、缓解阀、塞门、软管等存放架。

　制动室试验数据与HMIS接口，实现数据共享

制动室内的试验工装在选型时要考虑与hmis接口问题，利用网络的强大功能，建立hmis制动室的工位级。

使制动室的各项数据可以共享，便于统计分析，有利于生产调度的作业指挥，给领导提供决策依据。

第三章工艺流程及确定工装

　　制动阀工艺流程及确定工装

空气制动装置中制动阀、空重车阀等主要零部件的检修主要包括以下工艺流程：

零部件外部清理、部件分解、零件清洗、零件检修、组装、记录与试验、油漆与标记、储存。

根据检修工艺流程的要求需要配置下列工装：

外部清洗机、超声波清洗机、弹簧测试微控测试仪、平面研磨工装、二次清洗工装、微控试验台等。

　　制动阀检修工装的选择

3.2.1　　外部清洗机的选择

根据工艺流程要求选择的外部清洗机，应适用于各类型制动阀的外部清洗，便于操作，能将外体的油垢清洗掉。

选择的设备主要由进出口料升降台、环形输送线、立式多级冲洗泵、电加热系统、碱水冲洗室、清水冲洗室、风干室及电控箱等组成。

制动阀经升降台通过环形输送线输送到各工位。

首先经过碱水去污，然后经高温、高压的清水洗净，最后经风干室风干。

外部清洗机主要技术参数：

电源：

三相四线AC380/220V50Hz

输送电机功率：

高压泵电机功率：

加热器总功率：

16KW

外形尺寸：

4100（L）×

1300（W）×

2200（H）mm

3.2.2　　超声波清洗机的选择

选择XJ-001系列低噪声超声波清洗机

超声波清洗机是针对分解后零部件的清洗，主要清除表面油垢，并有烘干功能，应具有使用简单、方便、清洗质量好等优点。

选择的超声波专用清洗装置是根据用户的要求而设计制成，其基本原理是以每秒２万多次的振动，在液体中产生超声空化作用形成空化泡，空化泡消失时产生很大的冲击力，当被洗工件受到这个外力冲击时，工件表面积沟槽、小孔中的油垢、杂质就被剥离，从而达到清洗的目的，对形状复杂的工件尤为适用，经过清洗后的工件，可达到较高的清洁度要求。

工件放入网篮中，进行清洗、干燥处理。

超声波清洗机清洗槽、鼓泡槽和烘干槽。

一、超声波清洗槽

超声波清洗槽为一不锈钢容器，有效容积为590×

410×

350mm，底部为二个超声波振盒，并有二个电加热器对清洗介质进行加热，以提高清洗效果。

介质的温度可以根据需要设定，具有温度自动检测和自动显示功能。

二、鼓泡、烘干槽

超声波清洗后，将工件放入鼓泡槽进行鼓泡处理。

鼓泡槽有电加热器对液体加热，并有外加电源对清洗液加力，使清洗液形成较强水流，以增强清洗效果。

鼓泡槽内还设有高压水枪，用于对个别工件进行喷射。

　　经过清洗的工件，带有残余的清洗液，因此须经过烘干槽进行烘干处理。

烘干槽内装有电加热器，烘干槽有自循环风机，工件在烘干槽内逗留一段时间得以干燥，烘干槽温度控制在80度左右为好。

三、电气箱

超声波发生器电气及其它控制电气元器件均装在独立的电气箱内。

电气箱为标准的独立电气柜，带有低噪声风机及玻璃防护门，外形美观。

操作按钮及控制仪表装在电气箱的上部玻璃门内。

电气箱可根据生产现场情况，任意布置在合适的地方。

四、超声波清洗机主要技术参数

清洗机占地面积：

长×

宽＝3930×

800mm；

电气控制柜尺寸：

宽×

高＝610×

650×

1500mm；

超声波输出功率：

4kW（1kW×

4组）；

清洗槽、鼓泡槽：

各为6kW（3kW×

2）380V湿式电热棒，

烘干槽：

（800W×

2）干式电热棒；

清洗槽外形尺寸：

830×

680×

清洗槽内尺寸：

620×

450×

450mm；

鼓泡槽外形尺寸：

鼓泡槽内尺寸：

烘干槽外形尺寸：

烘干槽内尺寸：

温控仪表：

　超声波介质30—70℃；

工件网篮：

配有6个大网篮，6个小网篮。

3.2.3　　弹簧测试微控测试仪的选择

要选择制动机弹簧微控测试仪，应适用于GK型三通伐、103分配阀、和120控制阀等制动阀弹簧的自动检测判断。

选择的该系统采用微机做主控单元；

采用高精度、高抗扰测力测位移传感器配置做检测手段；

采用独特的机械设计与加工技术，实现了机械装置的紧凑美观、使用维护便捷。

1、试中动态多点，绘出Ｆ—Ｓ（力—位移）的弹簧Ｋ值图，大大弥补了因单点测试带来的误差大的缺陷。

2、受力时，采用了自动高速分段测试及相应软件特殊处理的高技术手段，真正实现了在全量程（0—300N）高精度、高速度一体化测试的智能化处理。

3、可以依据铁道部的要求对弹簧的各种参数进行全面的测试并将数据保存及上传HMIS系统。

4、可以自行添加新的弹簧类型，进行测试和报表打印。

无需频繁的升级，一次性投资，长久受益。

一、控制特性：

微机自动测试：

人机界面友好，操作便捷，只需一个机械压缩操作，即可得出要求测试的全部数据及结论。

控制台兰灯亮表示测试合格；

红灯亮表示测试不合格，直观显示测试结论，并可随时查询，打印所测记录。

支持HMIS系统接口，按当前铁道部车辆系统信息线建设的要求实现了：

依据铁道部颁发的制动室检修标准，设计了记录表格形势及管理方法。

依据信息线建设要求，进行了网络功能设计，支持网络上数据传递与查询。

可以将数据直接上传至HMIS系统。

二、主要技术指标　

位移传感器测试范围:

0……100mm最小量度0.1mm

压力传感器测试范围:

0……30N最小量度

30……60N最小量度　

60……150N最小量度

150……300N最小量度

　　额定电压：

AC220±

10%50HZ

三、工作原理

1、测试仪机械装置

　　采用特别的结构设计，再不到90mm的直径空间里，装配了布进电机，滚珠丝杠、下砧连接器、轴心连接器、花键套筒、机壳套等多达六层的机件，并精巧的实现了在同一轴线上，各不相干的不同运动形式（直线往复、定轴旋转等复合运动）。

同时，还注重了易维护保养好的设计。

该装置在机电气的连接设计上，实现了易控性好、互锁关系好安全性强的功能，能自动避免由于误操作而产生的机械和人为误差。

　　2、测试仪微机系统

采用高精度、测力测位移传感器，在主界面输入相应信息，自动选择测试方式，即可动态的测试到弹簧的自由高和各种工作状态下的压力值和位移量，并计算Ｋ值，绘制F--S图。

依据这些数据，随即产生了弹簧的判断结论。

合格兰灯亮，否则红灯亮）。

同时，自动生成报表，报表格式完全符合铁道部HMSI规范要求，并便于联网上传。

在微机上，通过菜单窗口，利用键盘或鼠标可方便的控制测试机械动作，观察到全动态过程及清晰结论；

产生结果是，若测试合格就自动存盘，若测试不合格就由用户决定是否存盘。

3.2.4　　平面研磨工装的选择

　应适用于GK型、103型、120型空气制动阀座平面研磨，减轻工人劳动强度，提高工效及研磨质量，选择的双组四头制动阀阀座平面研磨机结构合理，使用安全，操作简单，维修方便，研磨效率高，质量好，可做到一次装夹研磨成型，保证研磨加工的稳定性，是空气制动机阀类新造、修理研磨必备机器。

主要技术参数:

AC380V；

　　最大功率：

；

　　风压：

>

500KPa；

　　重量：

880Kg；

　　规格：

长×

高＝1700×

1100×

1150mm。

3.2.5　　二次清洗工装的选择

针对滑伐、节止伐研磨后，要求进行清洗，二次清洗装是由一个鼓泡槽和一个烘干槽组成。

1、鼓泡、烘干槽

在前道超声波清洗后，将工件放入鼓泡槽进行鼓泡处理。

经过清洗的工件带有残余的清洗液，因此须经过烘干槽进行烘干处理。

烘干槽内装有电加热器，烘干槽有自循环风机，工件在烘干槽内逗留一段时间得以干燥，烘干槽温度控制在80度为好。

2、电气箱

二次清洗装置的电气元器件均装在独立的电气箱内。

3、主要技术参数

　　二次清洗装置占地面积：

宽＝2000×

　　电气控制柜尺寸：

1100mm；

　　鼓泡槽：

为6kW（3kW×

2）380V，湿式电热棒；

　　烘干槽：

　　鼓泡槽外形尺寸：

830×

　鼓泡槽内尺寸：

　　烘干槽外形尺寸：

　烘干槽内尺寸：

　　工件网篮：

配有4个大网篮，2个小网篮。

3.2.6　　微控试验台的选择

采用微控试验台：

701试验台试验台对GK阀进行试验，705及120试验台对103阀、103紧急阀以及对120主阀和120紧急阀进行：

充气、漏泄、灵敏度、稳定性等全部项目指标的技术检测。

选择的试验台应具有HMIS接口，为HMIS工位级提供试验数据。

一、试验台主要功能

选择的该设备是原705DOS平台的升级版，除保留原系统的优点外，还充分利用windows特性，在视窗技术提高程序的执行效率等方面，功能大大加强：

1、采用多线程技术，真正实现了高效率采样与统一桌面多任务操作的同步进行。

2、采用多通道多信息数据融合技术，提高试伐效率。

3、实时显示当前工作状态及各项测试结果，并实时显示各类动态曲线图。

4、强大的网络管理功能（网络版），前后台系统（试验台微机与网络服务器）数据共享，建立试验数据库及其分析系统，提供各种（故障点分析、维修建议、人员工作量）分析报告。

5、独特的远程软件维护设计，我们用Vc++语言，自行设计了一个功能强大，反应迅速的实时编译系统，可方便的在远程或近程实现对试验台系统的软件维护。

6、能够实现车间级数据上传，已经成功与京天威HMIS系统连接。

7、产品规格：

高×

深＝1350×

550×

450

　　　　　　　外接电源：

220V50HZ交流电源

　　　　　　　总重量：

约135GK

8、使用环境要求：

　　风源：

供给试阀的空压气体应为无水气、无油质、无杂质微粒等。

　　环境温度：

系统运行工作环境温度应为10-30C。

　　环境湿度：

相对湿度〈60%HR。

　　地线：

为了便于系统安全运行，机柜外壳应安全接大地。

同时为了系统起到良好的敝屏作用，控制柜外壳与敝屏地间作用良好的金属连接。

通常安全地与敝屏地可作为一个地。

具体可这样处理：

采用铜板通过导线深埋~2米经食盐处理，用万用表测接地电阻小于4Ω。

9、新软件功能：

（1）测试内容及过程更加丰富、灵活、高效；

（2）辅助功能更为强大；

（3）实时曲线图显示及网络打印功能、查询功能更加完善。

统计功能：

提供以工位号进行统计；

以台位号进行统计；

以不同区间进行统计。

查询功能：

提供以工位号进行查询；

以台位号进行查询计；

以不同区间进行查询。

打印功能：

提供以单项格式输出不同式样的报表；

以总体格式输出不同式样的报表。

维护模块：

人员维护；

记录库维护；

标准库维护；

台位厂名维护；

提供给班组长以上人员进行以上模块的维护权限，实现对班组人员变化、记录标准变化、及厂名更改的维护。

　　缓解阀、安全阀、折角塞门检修工装的选择

3.3.1　　缓解阀、安全阀、折角塞门的检修工序

缓解阀检修主要有清扫、分解，检查及修理，组装试验三道工序。

安全阀检修工序：

安全阀检修主要有主要有清扫，检查，组装及试验三道工序。

塞门检修工序：

外观检查、分解清洗检修、研磨、组装、试验等工序。

根据工序及技术要求，缓解阀、安全阀、折角塞门检修工艺流程图如下：

3.3.2　　缓解阀、安全阀、折角塞门试验工装的选择

缓解阀、安全阀、折角塞门检修工艺的要求选择一台多阀终合试验台，节省空间，并可压缩成本。

多阀终合试验台是用于车辆折角塞门、缓解阀、安全阀进行试验的专用设备，采用单片机进行控制，通过人机对话，压力制动采集，自动进行试验，试验结果可以输出，此设备配备一台上位机上，通过上位机将数据上传到HMIS系统。

主要参数：

高＝1450×

750×

1600

风源压力：

650Kpa

工作压力：

600Kpa

电磁阀工作电压：

DC24V

电磁阀、传感器额定压力：

800Kpa

　　选择制动软管检修的工装

制动软管检修工序：

制动软管外观检查，通过试验，风、水压试验，涂标。

3.4.1　　选择制动软管风水压试验工装

车辆制动软管的质量，直接关系到列车行使安全，中华人民共和国铁道部《铁路货车制动装置检修规则》对其质量有严格规定：

“制动胶管须在水槽内以1000KPa的水压进行强度试验，保压2分钟，须无破裂或外径局部凸起，外径膨胀大于Φ57mm时不得使用。

”

机车车辆制动软管风水压试验机时制动胶管生产、组装单位不可缺少的检测设备。

ＪＺＳＪ－Ｉ型机车车辆制动胶管风水压试验机是我公司针对老式风水压试验机的缺陷及各使用单位提出的要求精心设计制造的更新换代产品。

它具有如下特点：

（1）箱体采用全封闭不锈钢结构，美观、耐用。

（2）增压缸水室内镶耐腐蚀铝合金衬套，活塞、活塞杆均采用铝合金制造，使用寿命长，无生锈、腐蚀之烦恼。

（3）气水路系统具备以下优点：

a采用五个二位四通手动推拉气阀控制，方便可靠。

b　排水、排气、进水均采用二极控制，操作简便可靠，杜绝了漏水现象。

c　增加了减压阀，使增压时压力稳定，压力不会因泄漏而变化。

d　气水单项隔离，水决不会进入气路。

e独特的同步升降机构，升降平稳。

f操作手柄按照操作顺序集中布置，操作方便可靠。

g防噪声设置，设备运行时，几乎听不到噪声。

一、主要技术参数

气源压力：

~；

增压比：

:

1；

每次试验制动胶管数：

6根；

胶管固定架升降距离：

200mm；

高＝1320×

1200×

1000mm

二、主要部件简介

机座：

骨架为５号角钢，外表蒙不锈钢板，前面有两扇不锈钢门，配有门锁，左右两扇门打开后可以开关排水截至阀（G11/4"

）,或转动减压阀手轮调定增压气缸内的压力，压力调定后一般并不需要再调。

箱体外表不锈钢门板及门均用不锈钢螺钉拧在箱体上，可拆下。

机座下方有三个接口螺纹孔，每个接口上游标牌指示，其功能及尺寸如下：

ａ　G1/2"

进气口（配有G1/2"

球阀）

ｂ　　G3/4"

进水口（配有G3/4"

单项阀，G3/4"

截止阀）

ｃ　　G11/4排水口（配有ф42软管接头）

水槽：

安装在机座顶上，全不锈钢制成，底部右前方（在右边门内）有排水口，用来排放水槽内的水，后侧上有溢流口，可外接溢流软管。

增压部件：

由增压气缸活塞、水压缸活塞、活塞杆串联装配而成。

槽压比为:

1。

水压缸内镶衬耐腐蚀铝合金衬套，活塞、活塞杆均用不锈钢材料制成。

增压杆安装在机座内部中央，拆去前面板可将其拉出。

同步升降机构：

装于机座后侧。

两根升降异柱，每根用４只导向滚轮导向；

异柱与异轮之间的间隙可调，方法如下：

松开导向柱外侧滚轮轴端的４只螺母（2只M16,2只M8），用力将松动的滚轮压向导柱消除间隙，，并将4至螺母拧紧，最后将上下两只M6放松螺钉向里拧，使头部顶向导轮轴即可。

导柱与导轮之间的间隙，出厂前已调好，用户不必调整。

气缸安装在导柱下端，其活塞杆与导柱同轴，浮动连接，使活塞杆不受径向力。

气缸行程为200mm，升降动作平稳。

胶管托架部件：

位于水槽内，借助同步升降机均可以升降200mm。

操纵箱：

安装在机座的右侧，内部安装５只推拉式二位四通气阀，推拉手柄伸出在操纵箱顶面，有标牌指示其操作功能：

Ａ升／降　Ｂ进气／截止　Ｃ排气、水／截止　Ｄ进水／截止　Ｅ增压／截止

风水路系统：

气源入口处装有气水分离器和油雾气。

气路与油路用耐腐蚀单项阀隔离，水不会进入气路。

排水排气回路和进水回路各用一只气控截止阀控制其开闭。

气控截止阀由二位四通气阀控制。

实践证明，这种二级控制结构，可靠性好，操作简便。

增压气路采用减压阀，使增压气缸输入压力恒定。

水压试验时（水压为1MPa），只要调节减压阀，使其输出压力为（1/=即可。

水压读数以水槽后上方的精密压力表指示值1MPa为准。

由于增压气缸活塞有一个恒定的气压作用，故增压稳定。

所有的排气回路，都汇集于集气管内从排水管排放，加上机座全封闭的敝屏作用，故运行噪声极低。

　　自动流水线输送机的选择

3.5.1　　概述

自动流水线输送机是为制动室具有流水作业性的生产线，该机采用特种链条传动，采用先进的铝合金多孔管型轨道技术，配高强度尼龙轮，并在运转摩擦部位衬贴尼龙嵌条，予以传动平稳、消声，各分室按工艺布局设置工件（三通伐、件）取送口，口外加装取送平台（带滑轮），口内及机身上平面设顶升平台（带滑轮）及定位器，输送机可随制动室各分室布置来组合，凿墙开孔安装，亦可作90°

转向换道。

它具有结构紧凑，传送平稳，定位准确，取送灵活，操作方便的特点，是制动室传送三通伐最为理想的专用设备。

3.5.2　　构造与原理

输送机由箱型体机架，传动系统、定位及上、下道装置、转向换道系统组成。

1、箱体机架

是输送机支撑、覆以面板，喷涂色漆上部及输送道，左右两轨面承受滚轮载负运行、每个分室有侧门，内部可作料具存放用，底角为可调支点。

2、主传动

有点动机、减速器、主轴传动系统组成，对输送机轮带做正向和逆向拖动。

3、定位器

装于顶升平台右侧，为单杠气动标准元件，定位（常开位）受压顶起定位扞，将之送到工件受阻于顶升平台上，排风后降下定位扞放行修竣工件。

4、上下道装置

由顶升平台、顶升风缸、取送平台组成，顶升风缸为双缸气动标准元件。

工件下道时顶升风缸给风托起顶升平台，送到此工件（盒）底面与顶升平台面滑轮接触，即可滑向取送平台。

上道时修竣工件由取送平台滑向顶升平台，排风后下降落在输送道上