八点称重自动充排气装置设计

徐捷

摘要：为解决地铁车辆架大修八点称重时操作流程复杂、安全系数低、数据测不准、效率低等问题，设计一种八点称重自动充排气装置。该装置依托已有的电气原理图设计思路，统一元器件电压等级，省去中间转换电源，减少故障点，简化布线方式;结合车辆制动系统设计理念，实现电气自动化控制，可有效节省人力物力、财力。

关键词：地铁车辆;八点称重：精益生产

中图分类号：TU112.2

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）03-0035-02

0引言

随着我国科学技术的发展，各种生产设备的自动化生产给我们带来了新的机遇和挑战，如何实现车辆八点称重自动化，优化人员配置，提高工作效率是当前需要解决的一个难题。为实现精益生产，笔者针对南京地铁车辆在架大修工作中车辆八点称重过程中遇到的各种问题设计了八点称重自动充排气装置，其结构简单、易学易操作、制造成本低、测量数据准确可靠，同时优化了人力资源配置，能够有效提高车辆八点称重环节的工作效率。

1电控原理整体设计

在精益生产指引下，为了实现八点称重自动充排气装置结构简单、易学易操作、测量数据准确、优化人员配置等，需要对原有电气原理图的设计思路及制动系统设计理念进行有效结合、优化改进制作成八点称重自动充排气装置，此装置由电控盒、电磁阀、报警器、空簧连接装置等组成。依托目前车辆电气原理图的设计思路进行简化改进设计，其中电气原理便于一线员工快速理解、学习掌握，简单易懂;同时将元器件电压等级进行统一，省去中间转换电源，减少故障点，便于布线维护1;选用列车已报废的开关按钮，这些按钮都经专业设备检测合格后，进行二次利用，能够较大程度上降低制作成本，同时员工使用起来也容易上手，具有较强的可操作性。结合车辆原理其中的制动系统设计理念，将电控气系统作为指导思想，将员工从手动操作中彻底解脱出来，真正实现自动化控制。电气原理图见图1所示。

设备使用方法：①将电源断路器QS合上，设备通电，电源指示灯SI1亮，充气指示灯（红）SI3亮。②将功能选择开关CS置于“自動位”按下排气按钮SB1，断电延时继电器KT线圈得电，松开SB1后KT线圈失电，此时断电延时继电器的辅助触点KT1瞬时闭合，延时断开;KT2瞬间断开，延时闭合：排气指示灯（绿）SI2亮，充气指示灯（红）SI3灭，同时四个电磁阀MV得电，车辆的四个空气弹簧开始排气，待重量稳定后电磁阀自动关闭，SI2灭，SI3亮，空簧开始充气。③将功能选择开关CS置于“手动位”排气按钮（自锁）SB2，SI2长亮，SI3灭，此时四个电磁阀得电并处于一直排气状态，再次按下自锁按钮SB2，SI2灭，SI3亮，列车充气（注：此功能可用于称重作业结束拆除气管用）。

2关键部件的设计

2.1电控盒设计

依据目前车辆电气原理图的设计思路进行改进设计，简化电气原理图，便于一线员工理解其中电气原理，并能快速上手操纵，能有效减少培训时间;元器件对应电压等级统一为AC220V，将中间转换电源环节省去，减少故障点，以此实现设备运行中无电压转换问题出现，同时使布线更加简便，便于后期维护;此设备使用的开关按钮是列车已报废的，经过专业设备检测合格后，进行二次利用，能够较大程度上降低制作成本。同时，员工使用此设备得心应手，具有较强的可操作性。结合车辆原理其中的制动系统设计理念，将电控气系统作为指导思想，将员工从手动操作中彻底解脱出来，真正实现自动化控制。电控盒采用航空插头插接的方式，让电子控制盒可以随场地的变换而自由移动到最佳的操作位置，具有体积小、重量轻的优点;同时插头选型采用焊接的方式，里面有备用针脚，可供多次使用、升级以及线路变换，便于后期故障维修[2]。电控盒原理如图2所示。

2.2电磁阀安转支架设计

对八点称重现场进行实地勘测，选取最佳的安装位置。依据电磁阀尺寸以及气管的特性进行支架实际尺寸大小的设计。然后根据设计好的图纸进行裁剪，得出设计的支架形状，并根据计算好的固定孔及安装孔尺寸进行开孔，最后进行支架的加工、折边。电磁阀安装支架如图3所示。

3重要环节改进

3.1空簧连接环节

原有的空气弹簧排气接头长而重，中间连接节点较多，存在易漏气而笨重的缺点，安装起来存在容易与车辆地板和周围管路干涉，同时也增加了安装难度。但改进后的采用快速接头的方式成功解决了以上问题题，给安装带来了极大的便利，同时气管拔掉后还不会漏气。

3.2排气环节

改进前进行排气操作时，作业人员需将手臂伸入车底进行手动排气，不易操作，在空簧压力迅速下降时造成车体整体～下沉，此时车辆地板会与排气人员的臂膀有轻微的碰撞，有一定的安全隐患存在。而改进后则采用快速接头与电磁阀的配合，这样能够完全消除员工手动排气时存在的安全隐患，如此，员工的人身安全就会得到有效保障。将四个电磁阀排列在一起，操作人员通过操作电控系统统一、集中充、排气以及测量四个空簧的压力，有效解决了作业人员手动充、排气的不统一性，在响应时间上存在一定的误差，让称重数据更加准确、作业更加标准，简化工作流程，使工作变得较为简单、轻松。

3.3呼唤应答及人员利用环节

传统的对讲机喊话，称重间里的主称人员与四个称重位上的人员要做到呼唤应答，再同时排气，浪费时间。现仅用一个安装在称重间顶部的报警器就可以让所有称重人员在第一时间知道车辆即将排气，同时也可以提醒周围其他班组作业人员注意安全，使称重作业更加安全可靠。原始的人员定点化，作业人员不能离开自己的调节工位，存在一定程度上人员浪费。改进后，摆脱原始的“定位测量”，做到“跑位测量”，从原来的5人称重缩减到现在的3人称重，节约人工成本40%，符合精益生产的要求，解决了八点称重人员分配不合理以及人力资源浪费的问题，提高了工作效率，促使人员利用率最大化。

4结束语

车辆八点称重自动充排气装置同传统手动充排气相比较，具有合理分配工位，提高员工利用率，数据统一、精准度较高等特点。通过多条线路验证，该设备结构简单、易于学习使用、便于后期维修保养，能够较好地节约人力、物力、财力，有着很强的通用性，达到了安全、可靠、精准、统一、提效等效果，为八点称重工作提供了便利。

参考文献

[1]周浩.地铁车辆电空混合制动控制[J].铁道机车与动车，2019（2）：32-35，45.

[2]胡彩凤.称重调簧试验台控制系统研究及调簧设计[D].西安：西南交通大学学报，2012.

[3]戴少珺.生产型企业精益生产方式下的成本管理研究[J].价值工程，2012，31（3）：97.