铁路货车脱轨自动制动装置的机械拆解

李强，师惠涛，刘昆

中车石家庄车辆有限公司 河北石家庄 051430

1 序言

脱轨自动制动装置（以下简称“脱轨阀”）是铁路货车上的重要部件，在车辆运行中脱轨时，能够自动、及时引起列车发生紧急制动作用，使脱轨列车尽快停下来，避免损失进一步扩大。绝大多数70t级铁路货车均装有脱轨阀，随着70t级铁路货车厂修占比的不断提高，脱轨阀检修节拍影响货车厂修效率的问题日渐突出。较长时间以来，脱轨阀检修时一直采用人力手工拆解，需要的操作人员数量多，效率低，对生产节拍还经常产生不利的影响，针对这些问题，有必要研制铁路货车脱轨自动制动装置拆解机（以下简称“脱轨阀拆解机”）。以下以脱轨阀拆解机研制为例，探索检修脱轨阀拆解的相关情况。

2 脱轨阀简介

脱轨阀是由制动阀杆、作用杆、弹片、顶梁、锁紧螺母、阀体、阀盖及拉环等主要配件组成，如图1所示[1]。脱轨阀检修时，需要拆解的螺纹联接部位有顶梁护套与锁紧螺母的螺纹联接、锁紧螺母与作用杆的外螺纹联接以及顶梁调节杆与作用杆的内螺纹联接。

图1 脱轨阀组成

护套是顶梁组成的一个配件，可活动但不可分离，组装状态下顶梁护套外露部分较少，使用工具不容易卡固，锁紧螺母同时与两个配件螺纹联接，不容易按步骤解体，使用常规工具进行操作不易达到分步骤完全解体的目的，设计制造脱轨阀拆解专用工装势在必行。

3 脱轨阀拆解机结构及原理

（1）脱轨阀拆解机构造 包括机座、旋卸组件、套筒、支架、挂钩、第一扳手及第二扳手等，如图2所示。

图2 脱轨阀拆解机

（2）脱轨阀拆解机各部位作用 脱轨阀拆解机的机座为整个装置提供了一个稳定的工作平台；旋卸组件设置于机座上，在电动机带动下能够稳定地旋转。套筒联接旋卸组件，二者同轴，套筒用于固定脱轨阀阀体，套筒带动脱轨阀阀体一起旋转；套筒上开槽，方便脱轨阀的卡固与装卸。支架设置于机座上，且位于套筒的径向两侧，用于支撑脱轨阀顶梁，支撑第二扳手。挂钩是一个安全装置，挂住顶梁，防止工作中顶梁窜动或意外滑动。

（3）配套工具的作用 包括第一扳手和第二扳手，具体如下。

1）第一扳手。第一扳手包括第一卡接板及第一固定杆，如图3所示。第一卡接板上设有用于卡固锁紧螺母的卡口。第一固定杆上设有磁体块，该种设计使得第一扳手的形状为L形，工作中能避免第一扳手和支架或其他部件发生干涉。第一卡接板上的第一卡口能够卡住锁紧螺母，使其固定，磁铁块靠磁力固定于套筒上，设置磁铁块能够保证第一扳手和脱轨阀阀体同步转动时不会脱落。

图3 第一扳手

2）第二扳手。第二扳手包括第二卡接板和第二固定杆，如图4所示。第二卡接板上设有卡口，包括用于卡住锁紧螺母的第一卡口和卡住顶梁护套的第二卡口。第二固定杆上设有直角板，卡口能够卡住两种螺母，实现了一个扳手两种用途的功能。

图4 第二扳手

第二卡接板位于第二固定杆的中部，便于第二卡接板卡固锁紧螺母和卡固顶梁护套；而直角板的设置，便于定位并将第二固定杆支撑在支架上，设置把手，便于操作时的抓取。

（4）脱轨阀拆解机的作用原理 脱轨阀拆解机通过第一扳手卡固锁紧螺母，第二扳手卡固顶梁护套，第二扳手的固定杆和脱轨阀的顶梁支撑在支架上，在电动机的带动下旋卸组件带动套筒逆时针旋转，实现阀体带动锁紧螺母转动，顶梁不动、护套不动，首先完成锁紧螺母与顶梁护套螺纹的解体。

停机卸下两个扳手，用第二扳手卡接板卡住锁紧螺母，开机后，套筒带动脱轨阀阀体及作用杆旋转，第二扳手固定杆支撑在支架上，锁紧螺母不动，完成锁紧螺母与作用杆螺纹的解体。

套筒带动脱轨阀阀体及作用杆持续转动，顶梁在支架上不动，完成顶梁组成与作用杆联接螺纹的解体，从而实现脱轨阀的全部螺纹联接的拆卸工作。

4 脱轨阀拆解机的操作方法

1）锁紧螺母与护套联接螺纹的拆解（见图5）。将脱轨阀装入套筒中，脱轨阀的顶梁支撑于支架上，用挂钩锁紧顶梁，使用第一扳手卡住脱轨阀的锁紧螺母，使第一固定杆上磁铁块吸附固定于套筒上。第二扳手的第二卡口卡住脱轨阀顶梁的护套，起动拆解机使旋卸组件逆时针工作，脱轨阀阀体和锁紧螺母同步旋转，第二扳手卡住顶梁护套支撑在支架上不动，完成锁紧螺母与护套联接螺纹的拆卸[2]。

图5 脱轨阀拆解工作状态

2）锁紧螺母与作用杆联接螺纹的拆解。暂停拆解机旋转，取下第一扳手，将第二扳手取下，再将第一卡口卡固到锁紧螺母上，起动拆解机，第二扳手卡住锁紧螺母支撑在支架上不动，套筒带动脱轨阀阀体及作用杆逆时针转动，完成锁紧螺母与作用杆螺纹联接的拆解[3]。

3）套筒带动脱轨阀阀体及作用杆继续逆时针转动，顶梁一直在支架上不动，最后完成作用杆与顶梁螺纹联接的解体。

脱轨阀拆解扳手工作位置如图6所示。

图6 脱轨阀拆解扳手工作位置

5 结束语

脱轨阀拆解机采用阀体旋转，锁紧螺母实现人为控制旋转和不旋转且护套不转的操作模式（即大工件旋转，小工件不动），改变原有分解螺纹工作时螺母旋转螺杆不转的操作模式（即大工件不动，小工件旋转）。通过旋卸组件带动的套筒，以及第一扳手、第二扳手对脱轨阀的锁紧螺母和护套的分阶段卡固，实现螺母不动、阀体转动，完成脱轨阀3个互相作用的联接螺纹的拆卸，其设计合理，操作简单，实用性强，将脱轨阀拆解的工作简单化，提高了脱轨阀拆卸的工作效率，达到了“省工、省力”的目的，向自动化迈出了重要一步。