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研制DC600V直供电客车车钩缓冲装置拆装机
（呼和浩特铁路局包头车辆段，内蒙古 呼和浩特 010000）
中图分类号：U270.34 文献标识码：A
摘要：2012年，我局新型客车（25G DC600V直流供电客车）投入使用，由于新车集便箱位于钩缓装置下方，以往的钩缓拆装工艺无法正常执行，因此通过别的途径简化作业流程，以提高检修效率，保证工艺质量势在必行。我小组展开了积极调研和实验，研制出固定于叉车的新型钩缓装置拆装结构，解决了车间生产难题，大大提高了工作效率。
关键词：钩缓装置;拆装;革新技术;PCDA循环;发展方向
一、革新技术的必要性
随着我国铁路运输事业的快速发展，旅客列车的检修工艺也在不断进步。不断更新的车型带来的不仅仅是旅客的便捷和舒适，还带来了检修的一个又一个难题。2012年我局25G DC600V直流供电客车投入使用，新车的集便箱位于车钩缓冲装置下方，导致以往的钩缓拆装工艺无法正常进行，所以我们必须通过别的途径简化作业流程，保证工艺质量，提高检修效率[1]。
通过调研我们了解到。国内其他车辆段均采用先拆卸集便箱，后拆卸钩缓装置的方法处理这一问题。但是集便箱与客车车体连接复杂，分解极耗时，而且集便箱组装后要进行第二次交验，使检修环节复杂化，导致工作者工作紧张，为赶进度，工艺质量下滑，影响客车安全。[2]经过讨论，小组成员一致认为，唯有研发制作新式工装设备，可在集便箱不拆下的前提下，拆下钩缓装置，实现钩缓检修与集便箱检修互相独立，才可从根本上解决问题。因此，我们确定攻关课题为研发制作DC600V直供电客车钩缓拆装机。
二、要因论证和方案确定
目标设定后，我们小组从人、机、料、法、环五大因素对造成目前DC600V钩缓拆装能力不能满足生产需求的原因进行了分析[3]。
1、无专用设备，更改工艺后，但未能有效解决;2、工艺繁琐，工时显著增加;3、工作强度大，导致生产质量明显下滑;4、新车型检修困难;5、安全性低，需要管理者现场加强盯控，避免风险。
通过要因论证，小组认为，我们的攻关目标可从根本上解决人、机、法存在的问题。钩缓装置安装上客车时，依靠缓冲器压缩，使前后从板卡在车体底部安装槽内，依靠静摩擦力完成固定。要想将钩缓装置从客车上拆下，必须压缩缓冲器，同时，因缓冲器后部被集便箱挡住，难以设计可伸进缓冲器后部进行压缩的机构[4]。因此，设计从缓冲器前部进行压缩的机构，可解决这个问题。同时，拆卸装置必须有对钩缓装置的定位作用，且定位要牢靠，可承受压缩缓冲器的反作用力。
本小组进行了两次PDCA循环[5]，第一次将液压机构从钩尾框前部孔处插入，使液压头抵住前从板。同时，定位块刚好越过钩尾框侧面结构。然后，旋转液压机构，使定位块刚好卡在钩尾框侧面结构上，形成受力点，承受接下来缓冲器的压缩力。最后，启动液压装置，通过前从板压缩缓冲器，缓冲器被压缩，使前从板与客车车体分离。液压机构预先放置在检修小车上，小车上有支撑结构，使缓冲装置脱离车体后落在小车上。拉动小车向外移动，使缓冲装置尾部避开集便箱，控制小车上的支撑装置放下缓冲装置，完成整个拆卸过程。这个方案缺点很明显，用于压缩前从板的液压机构因需要伸进钩尾框内，其结构不能做得太大，相应地，液压头的做功面积就不能太大。这样就导致液压头需要更大的压强才能产生足够的压力推动缓冲器压缩。所以，这样的设计就对零件强度，液压机功率提出了过高的要求，难以制作。而且小车移动困难。原因为了钻入车下完成作业，小车的轮径不可能设计的很大，且整套设备本身便具一定重量，为了支撑缓冲器，小组曾设想将小车车轮设计为可在钢轨上移动的铁轮，可这样每日尚需用起重机吊运小车落位，工序复杂。
经过研究，小组重新设计钩缓拆装机方案，我们针对第一次PCDA循环的不足做出了改进。将钩缓拆装机置于车间现有叉车上，解决设备移动困难的问题。仍采用液压驱动，将钩缓拆装机安置在叉车的挡货架前端，叉车挡货架动作灵活，可实现升降动作，且叉车有足够的载重力，可完成从拆卸到运输的全过程动作。钩缓拆装机对于车钩缓冲装置的支点很多，保证车钩缓冲装置搭载的平稳性。选择钩尾框的扁销孔作为定位孔，车钩上装有钩尾扁销，钩尾扁销穿过车钩与钩尾框上的扁销孔，将两者连接，固定。我们利用这个原理，制作与钩尾扁销类似的扁销，在钩缓拆装机作业时，先将钩尾扁销取下，再插入自制的扁销，不同于钩尾扁销，该扁销位置是能够正好进入钩尾框扁销孔而未进入车钩扁销孔。这样做的目的是将钩尾框固定，同时不约束车钩，以便接下来使用车钩传力压缩缓冲器。
如上我们确立了新的钩缓装置拆装工艺，拆装机工作时，液压缸活塞杆向外伸出，带动杠杆连杆绕轴转动。杠杆连杆另一端靠向车钩并带动车钩向缓冲器方向移动。缓冲器被车钩压缩，前从板与客车车体分离，故而钩缓装置与车体分离。叉车倒车，钩缓装置向远离集便箱一侧移动，使钩缓装置下方不受集便箱阻挡。叉车控制降下车钩缓冲器，使之完全与客车车体脱离。叉车再次倒车，拉出车钩缓冲器，完成整个拆卸过程。
三、方案的实施和效果
新设备从2013年3月份起投入使用。钩缓检修班组单件工时延长，检修压力得到缓解，检修完毕后工作者有充分的时间对完成的工件质量进行自检，故而交验质量得到提高。集便器无须从客车上拆卸进行检修，故而省略了二次交验环节，相应地，月故障数量也有了明显降低。
在采用新设备之前，钩缓装置从客车上拆下和安装上车，因需先行拆卸、安装集便箱，故而耗费工时很多，两项的平均工时总和占单件产品总工时的30%以上。采用新设备后，省略了拆卸、安装集便箱的工作，这个数值仅占总工时的10%不到，比以往降低了20%以上的时间成本，而本工序的时间成本降低了两倍以上。
四、总结与展望
根据以上设计方案制作的钩缓拆装机经使用证明，完全达到了最初的设计预想。从质量、效率、成本、工艺上都达到了良好的效果，是我段一次生产革新，对今后的生产也会产生长远有益的影响。
设计过程中因设备构件强度不够在试运转环节造成固定件断裂，后又将许多强度进行了加固，可见，只有不断的实验和摸索才能达到最终的目标。提高生产质量有三种途径，一是靠工装设备的添加和改进，二是靠工艺、制度的制定和完善，三是靠工作者技术的学习和积累。从效果上看，工装设备的设计和改进会对生产产生根本性的影响，无疑是效果最好，但攻关最困难的。
因此，小组今后的质量管理工作，应按以下优先级展开，发现质量问题，解决途径首先考虑设备，其次考虑工艺规章，再次考虑职工业务水平。从人、机、料、法、环的角度理解，人、机、法也是小组目前可操作的权限范围。
参考文献：
[1]杨开凡.客车车辆段教学车改造和应用.科技向导.2012.11.01
[2]铁道技术监督.中铁铁路产品认证中心认证公告2012年第14号（总第126号）.中国铁路报道.2013.02.15
[3]王红伟.铁路客车钩缓装置改造研究..2009.06.25
[4]卞云滨.温广志.李长红.钩缓拆装机设计方案的模糊综合评判.大连交通大学学报.2007.12.15
[5]赵凡禹.赵涛.亢博剑.生产管理制度表格流程规范大全.2011.10.11
作者简介：
王浩宇（1987—），男，汉族，内蒙古自治区包头市人，助理工程师，本科，单位：呼和浩特铁路局包头车辆段，研究方向：机械设计制造及其自动化。
周双喜（1987—），男，汉族，内蒙古自治区包头市人，助理工程师，本科，单位：呼和浩特铁路局包头车辆段，研究方向：铁道车辆。
包斌（1975—），男，蒙族，内蒙古自治区包头市人，技师，单位：呼和浩特铁路局包头车辆段。
（呼和浩特铁路局包头车辆段，内蒙古 呼和浩特 010000）
中图分类号：U270.34 文献标识码：A
摘要：2012年，我局新型客车（25G DC600V直流供电客车）投入使用，由于新车集便箱位于钩缓装置下方，以往的钩缓拆装工艺无法正常执行，因此通过别的途径简化作业流程，以提高检修效率，保证工艺质量势在必行。我小组展开了积极调研和实验，研制出固定于叉车的新型钩缓装置拆装结构，解决了车间生产难题，大大提高了工作效率。
关键词：钩缓装置;拆装;革新技术;PCDA循环;发展方向
一、革新技术的必要性
随着我国铁路运输事业的快速发展，旅客列车的检修工艺也在不断进步。不断更新的车型带来的不仅仅是旅客的便捷和舒适，还带来了检修的一个又一个难题。2012年我局25G DC600V直流供电客车投入使用，新车的集便箱位于车钩缓冲装置下方，导致以往的钩缓拆装工艺无法正常进行，所以我们必须通过别的途径简化作业流程，保证工艺质量，提高检修效率[1]。
通过调研我们了解到。国内其他车辆段均采用先拆卸集便箱，后拆卸钩缓装置的方法处理这一问题。但是集便箱与客车车体连接复杂，分解极耗时，而且集便箱组装后要进行第二次交验，使检修环节复杂化，导致工作者工作紧张，为赶进度，工艺质量下滑，影响客车安全。[2]经过讨论，小组成员一致认为，唯有研发制作新式工装设备，可在集便箱不拆下的前提下，拆下钩缓装置，实现钩缓检修与集便箱检修互相独立，才可从根本上解决问题。因此，我们确定攻关课题为研发制作DC600V直供电客车钩缓拆装机。
二、要因论证和方案确定
目标设定后，我们小组从人、机、料、法、环五大因素对造成目前DC600V钩缓拆装能力不能满足生产需求的原因进行了分析[3]。
1、无专用设备，更改工艺后，但未能有效解决;2、工艺繁琐，工时显著增加;3、工作强度大，导致生产质量明显下滑;4、新车型检修困难;5、安全性低，需要管理者现场加强盯控，避免风险。
通过要因论证，小组认为，我们的攻关目标可从根本上解决人、机、法存在的问题。钩缓装置安装上客车时，依靠缓冲器压缩，使前后从板卡在车体底部安装槽内，依靠静摩擦力完成固定。要想将钩缓装置从客车上拆下，必须压缩缓冲器，同时，因缓冲器后部被集便箱挡住，难以设计可伸进缓冲器后部进行压缩的机构[4]。因此，设计从缓冲器前部进行压缩的机构，可解决这个问题。同时，拆卸装置必须有对钩缓装置的定位作用，且定位要牢靠，可承受压缩缓冲器的反作用力。
本小组进行了两次PDCA循环[5]，第一次将液压机构从钩尾框前部孔处插入，使液压头抵住前从板。同时，定位块刚好越过钩尾框侧面结构。然后，旋转液压机构，使定位块刚好卡在钩尾框侧面结构上，形成受力点，承受接下来缓冲器的压缩力。最后，启动液压装置，通过前从板压缩缓冲器，缓冲器被压缩，使前从板与客车车体分离。液压机构预先放置在检修小车上，小车上有支撑结构，使缓冲装置脱离车体后落在小车上。拉动小车向外移动，使缓冲装置尾部避开集便箱，控制小车上的支撑装置放下缓冲装置，完成整个拆卸过程。这个方案缺点很明显，用于压缩前从板的液压机构因需要伸进钩尾框内，其结构不能做得太大，相应地，液压头的做功面积就不能太大。这样就导致液压头需要更大的压强才能产生足够的压力推动缓冲器压缩。所以，这样的设计就对零件强度，液压机功率提出了过高的要求，难以制作。而且小车移动困难。原因为了钻入车下完成作业，小车的轮径不可能设计的很大，且整套设备本身便具一定重量，为了支撑缓冲器，小组曾设想将小车车轮设计为可在钢轨上移动的铁轮，可这样每日尚需用起重机吊运小车落位，工序复杂。
经过研究，小组重新设计钩缓拆装机方案，我们针对第一次PCDA循环的不足做出了改进。将钩缓拆装机置于车间现有叉车上，解决设备移动困难的问题。仍采用液压驱动，将钩缓拆装机安置在叉车的挡货架前端，叉车挡货架动作灵活，可实现升降动作，且叉车有足够的载重力，可完成从拆卸到运输的全过程动作。钩缓拆装机对于车钩缓冲装置的支点很多，保证车钩缓冲装置搭载的平稳性。选择钩尾框的扁销孔作为定位孔，车钩上装有钩尾扁销，钩尾扁销穿过车钩与钩尾框上的扁销孔，将两者连接，固定。我们利用这个原理，制作与钩尾扁销类似的扁销，在钩缓拆装机作业时，先将钩尾扁销取下，再插入自制的扁销，不同于钩尾扁销，该扁销位置是能够正好进入钩尾框扁销孔而未进入车钩扁销孔。这样做的目的是将钩尾框固定，同时不约束车钩，以便接下来使用车钩传力压缩缓冲器。
如上我们确立了新的钩缓装置拆装工艺，拆装机工作时，液压缸活塞杆向外伸出，带动杠杆连杆绕轴转动。杠杆连杆另一端靠向车钩并带动车钩向缓冲器方向移动。缓冲器被车钩压缩，前从板与客车车体分离，故而钩缓装置与车体分离。叉车倒车，钩缓装置向远离集便箱一侧移动，使钩缓装置下方不受集便箱阻挡。叉车控制降下车钩缓冲器，使之完全与客车车体脱离。叉车再次倒车，拉出车钩缓冲器，完成整个拆卸过程。
三、方案的实施和效果
新设备从2013年3月份起投入使用。钩缓检修班组单件工时延长，检修压力得到缓解，检修完毕后工作者有充分的时间对完成的工件质量进行自检，故而交验质量得到提高。集便器无须从客车上拆卸进行检修，故而省略了二次交验环节，相应地，月故障数量也有了明显降低。
在采用新设备之前，钩缓装置从客车上拆下和安装上车，因需先行拆卸、安装集便箱，故而耗费工时很多，两项的平均工时总和占单件产品总工时的30%以上。采用新设备后，省略了拆卸、安装集便箱的工作，这个数值仅占总工时的10%不到，比以往降低了20%以上的时间成本，而本工序的时间成本降低了两倍以上。
四、总结与展望
根据以上设计方案制作的钩缓拆装机经使用证明，完全达到了最初的设计预想。从质量、效率、成本、工艺上都达到了良好的效果，是我段一次生产革新，对今后的生产也会产生长远有益的影响。
设计过程中因设备构件强度不够在试运转环节造成固定件断裂，后又将许多强度进行了加固，可见，只有不断的实验和摸索才能达到最终的目标。提高生产质量有三种途径，一是靠工装设备的添加和改进，二是靠工艺、制度的制定和完善，三是靠工作者技术的学习和积累。从效果上看，工装设备的设计和改进会对生产产生根本性的影响，无疑是效果最好，但攻关最困难的。
因此，小组今后的质量管理工作，应按以下优先级展开，发现质量问题，解决途径首先考虑设备，其次考虑工艺规章，再次考虑职工业务水平。从人、机、料、法、环的角度理解，人、机、法也是小组目前可操作的权限范围。
参考文献：
[1]杨开凡.客车车辆段教学车改造和应用.科技向导.2012.11.01
[2]铁道技术监督.中铁铁路产品认证中心认证公告2012年第14号（总第126号）.中国铁路报道.2013.02.15
[3]王红伟.铁路客车钩缓装置改造研究..2009.06.25
[4]卞云滨.温广志.李长红.钩缓拆装机设计方案的模糊综合评判.大连交通大学学报.2007.12.15
[5]赵凡禹.赵涛.亢博剑.生产管理制度表格流程规范大全.2011.10.11
作者简介：
王浩宇（1987—），男，汉族，内蒙古自治区包头市人，助理工程师，本科，单位：呼和浩特铁路局包头车辆段，研究方向：机械设计制造及其自动化。
周双喜（1987—），男，汉族，内蒙古自治区包头市人，助理工程师，本科，单位：呼和浩特铁路局包头车辆段，研究方向：铁道车辆。
包斌（1975—），男，蒙族，内蒙古自治区包头市人，技师，单位：呼和浩特铁路局包头车辆段。