摘 要： 以某能源企业货运检修基地为例，开展制动阀检修工艺布局规划并推广应用。根据年检修铁路货车12000辆的规划纲领，结合检修工艺和物流走向，制定工艺流程和技术方案。拟单独建设一栋2层制动阀检修厂房，根据作业环境的优劣各自布置。全面提高了制动阀的检修质量和检修效率，为后续制动阀检修工艺设计乃至国内铁路货车车体检修整体水平的提升起到了示范作用。
关键词： 制動阀；工艺布局；规划纲领；作业环境；检修质量
中图分类号：U29 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 （2017） 06-082-05
工业技术创新 URL： http： // DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2017.06.020
引言
近几年我国铁路货运事业取得了长足进步。为了全面提高车辆修造质量和整体技术水平，国内铁路货车修理工厂都对铁路货车的基础检修工艺进行了调整，其中制动阀检修工艺是确保产品质量的关键工序之一。为充分适应铁路货车新技术、新工艺的发展，进一步提高车辆修造质量和整体技术水平，中国铁路总公司（原铁道部）提出厂修应配备的十条基础检修工艺线，制动阀类的检修亦包含其中[1-6]。
目前铁路货车制动阀检修大多采用多条检修线的模式，检修效率低，自动化程度不高。再加上铁路货车制动阀种类较多，如果采用多条检修线，占地面积较大，严重制约生产效率。大部分设计细节问题还需要在工作中不断摸索、创新和总结。本文以某能源生产企业货运检修基地为例，通过优化工艺布置，加强检修设备自动化程度，以期保证制动阀的检修效率和提高检修质量。
1 规划目标
该企业为能源生产企业，主要运输能源为煤炭，主要运输工具为铁路货车。为满足检修需要，需新建货车检修基地一处，总占地面积为3万平方米。结合既存的货车状况和企业远期规划，根据市场趋势，预测确定检修纲领为年检修铁路货车12000辆。
为了强化新的工艺要求，设计制动室工艺工装布局。在设计的过程中，将一些先进的设备和技术运用到车辆制动阀检修工艺中，既能提高工作效率和检修质量，又能减轻职工的劳动强度、改善职工的作业环境。
制动阀检修生产线主要参数以检修货车55辆/天为生产纲领，按年工作日220天计算。工件种类有铁路货车120K型制动阀、比例阀、传感阀、安全阀、折角塞门、截断塞门、制动软管、组合式集成器、闸调器、远心集尘器及空重车调整装置等。
2 主要工艺流程及要求
2.1 工艺流程
制动阀检修线的工艺流程为：制动阀外部清洗→阀体分解→内部配件分解清洗→内部配件干燥→各零部件检测→弹簧自动检测→各限制孔、缩孔堵及阀口检测→活塞及涨圈检测→滑阀、滑阀座、节制阀、主活塞涨圈及各阀口磨修→阀体、阀套、阀盖及阀座检查修理→内部配件清洗及干燥→内部配件组装→制动阀组装→微机控制试验→涂打标记→储存支出。
2.2 主要工艺要求
制动阀、空重车阀检修和试验的主要工艺要求：
（1）外部清理不含尘砂及污物；
（2）橡胶件全数拆卸更换；
（3）零部件清洗达到清洁度要求；
（4）滑阀、滑阀座、节制阀、限制孔、缩孔堵及阀口，阀体、阀套和阀盖，阀座、安装座等零件不符合工艺标准时进行检修；
（5）弹簧及其他零件检测符合规则要求；
（6）零部件组装符合规则要求；
（7）经微控试验台试验合格后，方准装车使用；
（8）涂打检修标记和贮存支出。
各零部件检修和组装试验须按要求建立检修和试验记录。
3 主要设备和技术方案
3.1 主要设备
制动阀检修流水线主要设备有检修输送线、空气干燥过滤装置、制动阀分解台、塞门分解台、制动阀检修工作台、制动阀塞门外部清洗机、全自动超声波清洗机、制动阀阀体、滑阀研磨机、涂打标记台、制动阀立体库、微控制动多阀试验台、微控球芯折角塞门试验台、微控120阀试验台、微控脱轨阀试验台、微控制动弹簧试验机、智能仓库成套设备等。主要介绍如下：
（1）检修输送线：由双层输送主线、双层输送支线、单层输送线、输送台、过渡器、升降输送机、工作台、不锈钢清洗篮和控制系统组成。输送线内根据工位需要设有过渡器。双层输送线分上下两层， 线内的过渡器和线外的输送台配合可将清洗篮横向送至各个工位，返修件可通过升降输送机和过渡器将工件送入下层输送线返回，返修件可自动返回到受检工位。全线采用PLC控制，可自动、手动控制，实现全自动化智能输送工作。清洗篮上安装有识别铁片，系统可自动处理工件流向。
（2）空气干燥过滤装置：运行稳定、环保节能、除水效率高，技术参数为：干燥风量 10.8 m³/min，常温风冷，进气压力0.4～1.3 MPa，压力损失≤0.05 MPa，压力露点2～10℃。
（3）制动阀分解台：由工作台、夹具、风动扳手等组成，配备1套阀体卡紧胎具，卡紧胎具可将阀体夹住，并可对其进行旋转、翻转。工作台台面采用不锈钢材料，台面可承受正常工作时的各种冲击力，不会有变形现象，并配有抽屉。
（4）制动阀检修工作台：由工作台、清水槽、夹具、风动扳手等组成。工作台台面采用不锈钢材料，台面可承受正常工作时的各种冲击力，不会有变形现象，配有抽屉。同时配备高压风吹扫装置。夹具可将阀体卡紧并旋转、翻转。清洗槽由水泵、水箱、水流管路、清洗盆和水龙头组成，水箱和清洗盆用不锈钢材料，清洗盆下部设排水口，四周用不锈钢板遮挡，防止清洗时水溅到他人。水泵从水箱里抽水供到水龙头处，水再从清洗盆内流回水箱，可重复循环利用。水箱内安装有加热管，提供热水冲洗。
（5）制动阀外部清洗机：采用通过式设计，能够与流水线实现有效衔接，具备高压喷淋、漂洗、吹干等工序，采用高压水喷淋，清洗介质为热水。
（6）制动阀全自动超声波清洗机：双通道通过式，设储液槽及自循环过滤系统。设12个清洗槽，分别设高压冲洗、超声波清洗、超声波精洗、气泡漂洗、热风吹干、热风烘干等工序，各工序之间的操作由机械手自动完成。采用PLC控制，设有紧急停车及报警装置。
（7）制动阀研磨机：能够有效对各阀待检修部位进行研磨，满足制动阀装配要求。配备自动夹紧胎具，采用气缸驱动，操作灵活，运行平稳可靠。
（8）微控弹簧测试仪：适用于各型货车空气制动阀及空重车阀弹簧的试验检测。数控弹簧测力机采用微机控制，可输入并保存各种弹簧的类型及参数，通过人机对话方式选择需要检测的弹簧类型，并进行自动检测。测量弹簧自由高时的接触力不得大于0.02 N。显示屏上可同时显示待测弹簧的所有标准参数和误差允许范围。测试过程中自动记录并显示实际测量结果，自动判断检测项目是否合格。
（9）微控空重车调整装置试验台：适用货车空重车自动调整装置的试验。设置风源压力：650～800 kPa，试验台工作压力：600 kPa。试验台操纵灵活，压力表和气动部件便于拆卸和更换，其他各部结构便于维护、保养。试验台具有夹紧卡具，将工件夹紧在平台进行试验。既可微控自动试验全部项目，也可手动单项试验。压力测量范围及精度：量程为0～700 kPa，精度为0.3%。
（10）微控中间体试验台：用于铁路货车中间体的性能试验。试验台配备风动夹紧卡具，可将工件夹紧在工作平台进行操作。采用工控机控制，也可进行手动操作；试验结果可由打印机打印输出；并可进行手动控制，配备企业网络系统及HMIS系统接口。
（11）微控120试验台：用于铁路货车120阀的性能试验。风源压力：650～800 kPa，试验台工作压力：600 kPa。试验台操纵灵活，压力表和气动部件便于拆卸和更换，其他各部结构应便于维护、保养。采用工控机控制，也可进行手动操作；试验结果可由打印机打印输出；并可进行手动控制，配备企业网络系统及HMIS系统接口。
（12）智能仓库成套设备：用于储存合格的制动阀和塞门。储存货位不小于700个，能与输送线自动配合取送工件。采用PLC控制，由存取机械手实现全自动化存取的智能管理。控制系统通过触摸屏实现人机对话，储存架上的存放状况及每个工件的存入时间可在触摸屏上直观显示，方便查找。
3.2 主要技术方案
制动配件在制动间一层由通过式外部清洗机上线，并进行分类装入专用托篮中。清洗后制動阀在分解支线上自动送入制动阀分解工作台分解，分解完成后送回分解线，在制动阀清洗区内，由机械手将制动阀自动放到超声波清洗机中清洗，清洗完成后返回输送线并通过垂直升降电梯输送至制动间二层。制动阀进入制动间二层后，输送线输送至弹簧试验区进行弹簧试验，完成后返回输送线，进入制动阀检修区，制动阀将被过渡到检修循环支线上（循环支线为双层立体循环线两端配有自动升降机）。当检修工位全部已满时，未检修制动阀将在主循环线上循环输送积放，（主循环线为双层立体循环线两端配有自动升降机）当检修工位完成检修后，主循环线将分配未检修的制动阀至检修循环检修支线，并且将修好的制动阀回送至主循环线。
检修完成的制动阀，在进入试验区后将被识别为已检修阀并识别阀型，经过渡台输送至相应的试验循环支线。（试验循环支线为双层立体循环线两端配有自动升降机）当该试验工位已满时，制动阀将在主循环线上循环积放。试验完成后制动阀将返回试验循环支线并送回主循环线，同时未试验的阀也将进入试验循环支线并送到相应的试验台。
试验合格的制动阀自动送入主循环线后的积放线，并由尾部升降电梯输送至制动间一层进入积放线送入喷漆烘干间最后送入制动配件智能存放库存放。试验不合格的制动阀在主循环线上循环，等待进入检修支线返修。
4 应用
4.1 主要布置原则及工艺技术决策
（1）工艺设计做到布局合理、工艺先进、工序衔接通畅、物料运输方便。
（2）对关键设备的选用进行技术、经济综合比选，设备选型要求具有先进性、运用可靠性及经济合理性。
（3）严格按照检修规程的规定进行工艺布局布置。
（4）按照检修洁净程度和工艺要求，将清洗、一次分解、表面处理、软管检修、塞门检修布置在一层。二层布置洁净度要求较高的阀检修和试验。
（5）检修、试验单独隔开，采用玻璃隔断，玻璃隔断高度到厂房吊顶。
（6）制动阀检修厂房采用中央空调进行温湿度控制。
（7）制动阀检修厂房两层屋顶均采用吊顶。
4.2 规划方案
根据本次生产纲领、检修工艺和物流走向，结合厂区用地情况，鉴于制动阀检修的独立性和对环境要求较高，拟单独建设一栋2层制动阀检修厂房，如图1和图2所示。按照制动阀种类、纲领及加工工时，计算出检修所需配备设备数量；按照生产节拍规划检修线长度和布置，确定制动阀厂房面积。经过计算，规划建设制动阀检修厂房为2层，长81米，宽24米，轴线面积3888平方米。
将作业环境较差的生产工艺布置在厂房一层，层高为4.5米，主要规划为制动阀清洗分解区（一次分解）、塞门检修试验区、软管检修区、制动阀表面处理区、制动阀智能存放库；北侧规划为待修制动阀存放区和员工休息区。
将作业环境较为干净的生产工艺布置在厂房二层，层高3.5米，主要规划为制动阀检修区、制动阀试验区、脱轨阀检修试验区。采用轻型玻璃隔断划分为将检修区、组装试验区，确保试验区的清洁度要求。
5 结束语
高效、高速是未来铁路货运的发展趋势。本文通过对铁路货车制动阀流水线工艺的技术规划研究，解决了关键工艺技术难点。在以后的工作中，可根据客户要求进行制动阀车间现代化检修工艺的设计。目前该研究成果已成功应用于以某能源企业货运检修基地建设项目，不仅带来了一定的社会效益和经济效益，而且对国内铁路货车车体检修整体水平的提升具有重要意义。
參考文献
[1] 陈大名. 铁道车辆制动[M]. 北京： 中国铁道出版社， 2005.
[2] 严隽耄. 车辆工程[M]. 北京： 中国铁道出版社， 1999.
[3] 铁路货车检修工艺规程. 铁运[2002]72号[S].
[4] 铁路货车制动装置检修规程. 铁运[2008]15号[S].
[5] 铁路货车车辆设备设计规范. TB 10031-2009[S].
[6] 关于公布《强化货车段修十项基础工艺的要求》的通知. 铁道部车辆局辆货函[1998]1号[S].
Abstract： By taking a freight service base of energy enterprise as an example， the layout of the brake valve overhauling process is carried out and applied. According to the planning programme for 12 000 railway freight cars overhauling per year， the technological process， requirements and plans are formulated in combination with the maintenance process and logistics trend. A 2-story brake valve overhauling plant is constructed per the advantages and disadvantages of the respective layout of operating environments. The overhauling quality and efficiency of the brake valve have been improved， playing a leading role for the follow-up brake valve overhauling process design and even the overall level of domestic railway freight car maintenance.
Key words： Brake Valve； Process Layout； Planning Programme； Operating Environment； Maintenance Quality
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